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氧硫双掺杂CNTs水系导电剂辅助构筑高性能石墨/SiO负极
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作者 马桂璇 徐子桐 +3 位作者 肖志华 宁国庆 魏强 徐春明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期443-456,共14页
由于石墨具有资源丰富、比容量高和嵌锂电位低等优势,被视为重要的商业化锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,石墨较低的理论比容量限制了LIBs能量密度的进一步提升。因此,本文将少量的氧化亚硅(SiO)添加到石墨中,再分散到少量的氧硫掺杂... 由于石墨具有资源丰富、比容量高和嵌锂电位低等优势,被视为重要的商业化锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,石墨较低的理论比容量限制了LIBs能量密度的进一步提升。因此,本文将少量的氧化亚硅(SiO)添加到石墨中,再分散到少量的氧硫掺杂双壁碳纳米管(O,S-DCNTs)水系导电剂中,得到石墨/SiO复合负极。其中,O,S-DCNTs是通过将双壁碳纳米管(DCNTs)在空气中预氧化处理,再通过浸渍法与MgSO4混合后煅烧所得的,具有纳米孔结构丰富、硫含量高和亲水性强等特性。通过电池性能测试发现,引入O,S-DCNTs后石墨/SiO复合负极的比容量、倍率和循环性能得到显著提升。此外,其循环性能是纯硫掺杂碳纳米管(S-DCNTs)石墨/SiO负极的4倍,这主要归因于高分散的O,S-DCNTs能够构筑大量的导电网络,提供丰富的锂离子存储空间和活性位点,解决SiO导电性差和体积膨胀系数大问题,从而显著提高石墨负极的电化学性能。本文为高性能负极材料的制备与储能应用提供了新的思路和方向。 展开更多
关键词 双壁碳纳米管 氧化亚硅 石墨负极 水系导电剂 储能 纳米材料 复合材料 电化学
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