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介孔碳/硫复合材料与室温钠硫电池
  • ISSN号:1006-3471
  • 期刊名称:《电化学》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] TM911[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室,天津300071
  • 相关基金:国家纳米重大科学研究计划(No.2011CB935900); 国家自然科学基金项目(No.21231005)资助
中文摘要:

通过熔融扩散法合成了一系列不同含硫量的有序介孔碳(CMK-3)/硫复合材料(C x Sy).使用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)分析、表征和观察样品.将复合材料组装成钠硫电池,室温下测试电化学性能.循环伏安(CV)曲线结果表明,室温钠硫电池在1.61 V处有一个还原峰,对应于Na2Sx(x=2-5)的形成;在1.82 V和1.95 V分别有一个氧化峰,对应于Na2Sx(x=2-5)的分解.50%(by mass,下同)硫含量(C1S1)电极0.05C(1C=558 mA·g^-1)倍率首周放电容量500 mAh·g^-1,50周期循环比容量为305.6 mAh·g^-1.交流阻抗数据拟合计算其表观活化能为21.83 kJ·mol-1.本研究可为室温钠硫电池多孔电极材料的研究提供一定的指导作用.

英文摘要:

A series of ordered mesoporous carbon(CMK-3)/sulfur composite(C x Sy) with different sulfur contents were synthesized via a melt-diffusion method. XRD, Raman, BET, SEM, and TEM techniques were used to characterize the structure and morphology of the as-prepared composite. The electrochemical performance of CMK-3/sulfur composite as the electrode of Na/S battery was tested at room temperature. Cyclic voltammograms show that one obvious reduction peak was located at about 1.61V, which is corresponding to the formation of Na2 Sx(x = 2 - 5), while two oxidation peaks were displayed at about 1.82 V and 1.95 V, which are belonging to the decomposition of Na2 Sx(x = 2 - 5). When the sulfur content in CMK-3/sulfur composite was 50%(by mass, C1 S1), the discharge capacity reached 500 mAh·g^-1under 0.05C(1C = 558 mAh·g^-1) rate in the first cycle and the capacity became 305.6 mAh·g^-1after 50 cycles. From the result of EIS tested at about 1.6 V under different temperatures, the activation energy was calculated to be 21.83 kJ·mol-1. This result provides the basis for further study of porous electrode materials for room-temperature Na/S battery.

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期刊信息
  • 《电化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会 厦门大学
  • 主编:孙世刚
  • 地址:厦门大学D信箱
  • 邮编:361005
  • 邮箱:dianhx@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2181469
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3471
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1172/O6
  • 邮发代号:34-61
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4569