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

作     者：柯贤澜 卢宇恒 吴金伦 吴丁财 KE Xian-lan;LU Yu-heng;WU Jin-lun;WU Ding-cai

作者机构：中山大学化学学院聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510006 广东省人民医院广东省医学科学院广东省心血管病研究所广东广州510080 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFF0500600) 国家自然科学基金(51925308) 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2023年第38卷第4期

页      码：743-753页

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1 C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%。

主 题 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 

学科分类：081702[081702] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/S1872-5805(23)60745-0

馆 藏 号：203123302...