刘珍红
,
孙晓刚
,
邱治文
,
陈珑
,
蔡满园
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160905.001
为了改善锂硫电池的循环性能,以纸纤维为基体,多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电剂,采用真空抽滤法制得MWCNTs导电纸,并将MWCNTs导电纸作为正极集流体代替铝箔应用于锂硫电池.对MWCNTs导电纸进行了形貌结构表征和电化学性能测试,并对循环后的MWCNTs导电纸电极进行EDS检测.结果显示,MWCNTs均匀地附着在纸纤维基体上,多空隙的MWCNTs导电纸三维结构明显.采用MWCNTs导电纸作集流体的锂硫电池在0.05 C和1C倍率充放电下循环30次,比容量分别保持615 mAh/g、496 mAh/g,库伦效率达97.5％以上,且电荷转移电阻在循环后降低.EDS元素分析结果证实MWCNTs导电纸对多硫化锂有吸附作用,从而一定程度抑制了锂硫电池的穿梭效应.因此,以MWCNTs导电纸作为集流体能有效增加活性物质硫的负载量和接触面积,使锂硫电池具有良好的循环稳定性和库伦效率性能.
关键词:
锂硫电池
,
碳纳米管
,
导电纸
,
集流体
,
库伦效率
蔡满园
,
孙晓刚
,
聂艳艳
,
刘珍红
,
邱治文
,
陈珑
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.003
对一种以炭化的碳纳米管复合纸为电极的超级电容器进行了研究。纸纤维为基体,碳纳米管为功能材料,将分散好的碳纳米管与纸纤维混合均匀抽滤,制成碳纳米管复合纸,碳纳米管复合纸在真空炉中经1460℃炭化。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪对其进行分析。以1 mol/L的 LiPF6为电解液,对以炭化碳纳米管复合纸作电极的超级电容器进行循环伏安、恒流充放电和交流阻抗谱测试。扫描速率为1 mV/s时,炭化碳纳米管复合纸电极的比容量达到105 F/g；放电电流为12 mA 时,比能量和比功率分别为22 Wh/kg、1.5 kW/kg,表现出良好的超级电容器性能。
关键词:
炭化
,
碳纳米管
,
纸纤维
,
超级电容器
,
电极
