换一批
换一批具有碳纳米管基底的硫化交联聚苯乙烯刷的制备及其锂载体性能
Fabrication of vulcanized cross-linked polystyrene grafted on carbon nanotubes for use as an advanced lithium host
摘要不可控的锂枝晶生长、严重的体积膨胀以及脆弱的固态电解质中间相(SEI)严重制约了锂金属电池(LMBs)的实际应用.在本研究中,我们成功设计合成了一类具有碳纳米管基底的硫化超交联聚苯乙烯刷(CNT-g-sxPS),并将其用作新型的三维锂金属载体.CNT-g-sxPS的层次化大孔、中孔和微孔能够促进锂离子的传输,缓解锂负极的体积变化,提供高比表面积以降低局部电流密度,从而实现快速且均匀的锂沉积/剥离.同时,孔骨架表面均匀分布的含硫基团可以与锂原位反应生成含Li2S的SEI,有利于构筑稳定的负极/电解液界面.此外,碳纳米管基底还能提供快速的电子传输路径.因此,利用CNT-g-sxPS负载的锂金属负极(CNT-g-sxPS@Cu/Li)组装的Li|Li对称电池在 1 mA cm-2、1 mAh cm-2 下可稳定循环超过 500 h.当与磷酸铁锂正极(LFP)匹配时,利用CNT-g-sxPS@Cu/Li负极组装的全电池在 1C下循环 600圈后仍然具有101 mAh g-1 的放电比容量,容量保持率为 77%.
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关键词
硫化超交联聚苯乙烯刷碳纳米管基底三维锂载体含有Li2S的SEI锂金属电池Vulcanized hypercrosslinked polystyrene brushesCarbon nanotube substratesAdvanced lithium hostsLi2S-contain-ing SEILithium metal batteries
分类号
TQ127.1+1
栏目名称
DOI
10.1016/S1872-5805(23)60745-0
发布时间
2023-08-29
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