王子希, 胡 毅
(1. 浙江理工大學(xué) 先進(jìn)紡織材料與制備技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 杭州 310018;2. 浙江理工大學(xué) 生態(tài)染整技術(shù)教育部工程研究中心, 浙江 杭州 310018)
隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,全球石油能源減少,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻,開發(fā)新型可再生的清潔能源成為大家重點(diǎn)關(guān)注的問題[1]。鋰離子二次電池作為安全、低成本的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置,在電動(dòng)汽車、便攜式儲(chǔ)能設(shè)備等方面得到了廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池的正極材料一般為三元金屬氧化物(磷酸鐵鋰、鋰鎳鈷錳氧化物等),其理論比容量低,一般不超過300 mA·h/g,難以滿足目前對(duì)于高性能儲(chǔ)能設(shè)備的需求。而單質(zhì)硫作為鋰硫電池的正極材料,理論比容量高達(dá)1 675 mA·h/g,且硫單質(zhì)成本低廉,地球豐度高,環(huán)境友好,因此鋰硫電池是最有潛力的下一代高性能儲(chǔ)能裝置之一[2-3]。
目前,限制鋰硫電池進(jìn)一步發(fā)展的主要問題在于以下幾點(diǎn):1)硫的導(dǎo)電性差,室溫下電導(dǎo)率僅為5×10-30S/cm,導(dǎo)致電池器件內(nèi)阻大;2)電池循環(huán)過程中會(huì)形成中間產(chǎn)物多硫化鋰Li2Sx(3 碳納米纖維具有高比表面積、高孔隙率等特點(diǎn),引起人們的重點(diǎn)關(guān)注[10-12]。為提高對(duì)多硫化物的限制作用,一些能夠吸附多硫化鋰的雜原子或官能團(tuán)被設(shè)計(jì)在碳納米纖維上。例如:劉北元等[13]制備了氮摻雜靜電紡碳納米纖維復(fù)合硫正極,提高了對(duì)多硫化鋰的吸附能力,有效改善了鋰硫電池的循環(huán)性能。Tu等[14]將環(huán)氧官能團(tuán)的聚合物沉積在碳納米纖維上,使得鋰硫電池在高硫負(fù)載下表現(xiàn)出好的穩(wěn)定性。Wu等[15]通過準(zhǔn)分子紫外燈輻照,在碳納米纖維表面形成多種含氧官能團(tuán),得到了高性能的鋰硫電池。然而以上方法在摻雜雜原子或官能團(tuán)后僅提高了對(duì)多硫化物的化學(xué)吸附,而同時(shí)提高對(duì)多硫化物的物理和化學(xué)吸附的碳納米纖維的制備鮮有報(bào)道。本文在靜電紡絲過程中摻雜了ZnCo2O4(ZCO)納米顆粒,結(jié)合炭化方法制備了高度疏松多孔且Co摻雜的ZCO/聚丙烯腈(PAN)碳納米纖維,觀察其孔道結(jié)構(gòu),分析其成孔機(jī)制,然后將其與硫粉混合制備成ZCO/PAN/S復(fù)合正極,探究其電化學(xué)儲(chǔ)能性能,為功能性碳納米纖維在能量?jī)?chǔ)存上的應(yīng)用作初步探索。 六水硝酸鈷(Co(NO3)2·6H2O,分析純),麥克林化學(xué)試劑有限公司;聚丙烯腈(PAN,平均相對(duì)分子質(zhì)量為14萬),北京百靈威科技有限公司;六水硝酸鋅(Zn(NO3)2·6H2O,分析純),麥克林化學(xué)試劑有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF,分析純),天津市永大化學(xué)試劑有限公司;尿素((NH2)2CO,分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;硫(S,99.95%)、N-甲基吡咯烷酮(NMP,純度大于99.5%),阿拉丁化學(xué)試劑有限公司;導(dǎo)電炭黑Super P,山東Gelon有限公司;電解液(1 mol/L雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰,質(zhì)量比為1∶1的1,3-二氧戊環(huán)/乙二醇二甲醚,2%硝酸鋰)、鋰片,南京莫杰斯能源科技有限公司;2300型聚丙烯膜,美國(guó)Celgard公司。 采用水熱法制備Zn2Co2O4納米顆粒。取質(zhì)量比為1∶2∶2的 Co(NO3)2·6H2O、Zn(NO3)2·6H2O和(NH2)2CO共1.5 g,溶解在50 mL去離子水中,超聲波處理15 min,然后倒入聚四氟乙烯內(nèi)膽,用不銹鋼水熱釜密封,在180 ℃溫度下保溫10 h,獲得ZCO前驅(qū)體。冷卻至室溫后,真空過濾、洗滌、烘干,再將前驅(qū)體在空氣中400 ℃、2 h退火得到ZCO粉末。最后,使用行星式球磨機(jī)(轉(zhuǎn)速為400 r/min)研磨3 h,得到ZCO納米顆粒樣品。 將不同質(zhì)量比的ZCO納米顆粒與PAN粉末混合,溶解在DMF溶液中,于60 ℃攪拌48 h,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%且均勻分散有ZCO納米顆粒的紡絲液。然后將紡絲液與磁力攪拌轉(zhuǎn)子共同置于針筒中,設(shè)置針頭與鋁箔接收器之間的距離為15 cm,電壓為16 kV。紡絲過程中,持續(xù)攪拌紡絲液,防止ZCO顆粒團(tuán)聚。然后將前驅(qū)體取下置于管式爐內(nèi),首先于280 ℃預(yù)氧化2 h,然后升溫至不同溫度保溫6 h,氣體氛圍為氬氣,最終得到ZCO/PAN多孔碳納米纖維。 通過熔融擴(kuò)散法,將制得的ZCO/PAN多孔碳納米纖維與S混合,研磨10 min,將所得混合物在氬氣氛圍下轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)膽中,然后在155 ℃溫度下保溫2 h,得到ZCO/PAN/S復(fù)合正極。 1.5.1 形貌觀察 采用Ultra 55型熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM,德國(guó)蔡司公司)觀察ZCO納米顆粒樣品的形貌,測(cè)試前對(duì)樣品噴金處理,測(cè)試電壓為3 kV。 采用JEM-2100型透射電子顯微鏡(TEM,日本電子株式會(huì)社)觀察ZCO/PAN多孔碳納米纖維的形貌。 1.5.2 結(jié)晶結(jié)構(gòu)表征 采用XTRA型X射線衍射儀(XRD,瑞士Thermo ARL公司)對(duì)ZCO納米顆粒樣品、硫粉、ZCO/PAN多孔碳納米纖維、ZCO/PAN/S復(fù)合正極的晶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,掃描范圍為10°~80°,掃描速率為5 (°)/min。 1.5.3 缺陷結(jié)構(gòu)測(cè)試 采用Invia型激光拉曼儀(Raman,英國(guó)雷尼紹公司)測(cè)試ZCO/PAN多孔碳納米纖維的缺陷結(jié)構(gòu)。 1.5.4 表面元素分布測(cè)試 采用Ultra 55型熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡的能譜儀及表面掃描功能測(cè)試不同炭化溫度的ZCO/PAN多孔碳納米纖維的元素含量及分布。 采用K-Alpha型X射線光電子能譜儀(XPS,美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)測(cè)試ZCO/PAN多孔碳納米纖維的表面元素分布。 1.5.5 比表面積測(cè)試 采用ASAP 2020型研究級(jí)超高性能全自動(dòng)氣體吸附系統(tǒng)(美國(guó)麥克公司),對(duì)ZCO/PAN多孔碳納米纖維(測(cè)試前對(duì)樣品剪碎處理)采用比表面積法測(cè)試其比表面積及孔徑分布。 1.5.6 熱穩(wěn)定性測(cè)試 采用PYRIS 1型熱重分析儀(TG,美國(guó)柏金-埃爾默公司)對(duì)ZCO/PAN/S復(fù)合正極中S的含量進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試范圍為室溫至800 ℃,升溫速率為10 ℃/min。 1.5.7 電化學(xué)性能測(cè)試 以涂覆法制備ZCO/PAN/S電極片,其中ZCO/PAN/S、導(dǎo)電炭黑Super P、聚偏氟乙烯三者質(zhì)量比為8∶1∶1,混合在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。以純鋰片為對(duì)電極,采用1 mol/L的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和質(zhì)量比為1∶1的1,3-二氧戊環(huán)與乙二醇二甲醚以及2%硝酸鋰為電解液,聚丙烯膜為隔膜材料,在充滿氬氣的手套箱中進(jìn)行2032型扣式電池組裝。使用LAND-CT2001A型電池測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試電池的電化學(xué)性能,測(cè)試電壓范圍為1.7~2.8 V, 循環(huán)電流密度為0.2 C;硫鋰電池放電倍率測(cè)試的電流密度分別為0.1、0.2、0.5、1、2 C,當(dāng)電流密度達(dá)到2 C時(shí),再依次返回至0.1 C進(jìn)行測(cè)試。在鋰硫電池體系中1 C=1 675 mA/g。 ZCO納米顆粒的掃描電鏡照片及XRD曲線如圖1所示??梢钥闯觯褐苽涞腪CO樣品呈現(xiàn)顆粒狀,顆粒尺寸約為幾十納米;制備的ZCO納米顆粒樣品在2θ為31.2°、36.8°、59.3°及65.1°處出現(xiàn)強(qiáng)衍射峰,參照No.23-1390 ZCO標(biāo)準(zhǔn)卡片,衍射峰分別對(duì)應(yīng)ZCO的(220)、(311)、(511)、(440)晶面。此外,XRD曲線中無Zn(NO3)2、Co(NO3)2的衍射峰。綜合以上分析可見,采用水熱法制備得到了純ZCO納米顆粒粉末。 圖1 ZCO納米顆粒樣品的掃描電鏡照片和XRD曲線Fig.1 SEM image (a)and XRD curve(b)of ZCO nanoparticle samples 控制炭化溫度為700 ℃,探究紡絲液中ZCO和PAN質(zhì)量比對(duì)ZCO/PAN多孔碳納米纖維形貌結(jié)構(gòu)的影響。不同ZCO和PAN質(zhì)量比多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片如圖2所示。總體來說,碳納米纖維在顆粒周圍出現(xiàn)孔洞,且隨著紡絲液中ZCO占比增加,孔隙結(jié)構(gòu)增多,孔結(jié)構(gòu)較多處的碳納米纖維出現(xiàn)斷裂。由圖2(c)、(d)可以看出,當(dāng)紡絲液中ZCO與PAN質(zhì)量比為1∶3、1∶2時(shí),碳納米纖維中存在均勻分散的顆粒,且在顆粒周圍有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),碳納米纖維顯得薄透、疏松。但若繼續(xù)增加ZCO在紡絲液中的比例,當(dāng)ZCO與PAN質(zhì)量比超過 1∶2時(shí),碳納米纖維未產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)。推斷這是因?yàn)榧徑z液中過多的ZCO納米顆粒會(huì)團(tuán)聚,難以均勻分散在紡絲液中,不會(huì)隨靜電紡絲過程進(jìn)入PAN納米纖維內(nèi)。 圖2 不同ZCO和PAN質(zhì)量比多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.2 SEM images of porous carbon nanofiber with different mass ratios of ZCO and PAN 采用質(zhì)量比為 1∶2的ZCO/PAN多孔碳納米纖維,探究炭化溫度的影響。熱處理過程中,保持280 ℃,2 h的預(yù)氧化條件以及6 h保溫時(shí)間,設(shè)置炭化溫度分別為400、500、600、700、800 ℃。不同炭化溫度下ZCO/PAN多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片如圖3 所示。當(dāng)炭化溫度為400 ℃時(shí),碳納米纖維由于炭化程度不夠,導(dǎo)電性差,掃描電鏡圖像發(fā)白且模糊。當(dāng)炭化溫度為500和600 ℃時(shí),碳納米纖維表面形貌類似,開始出現(xiàn)少量孔隙。當(dāng)炭化溫度達(dá)到700 ℃時(shí),碳納米纖維出現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),暴露出固體顆粒,纖維變得薄透、疏松。但當(dāng)炭化溫度為800 ℃時(shí),碳納米纖維收縮嚴(yán)重,微觀結(jié)構(gòu)坍塌。這可能是因?yàn)楦邷厥沟锰技{米纖維中孔隙過多,破壞了碳納米纖維整體結(jié)構(gòu)。因此,選擇700 ℃的炭化溫度。 圖3 不同炭化溫度下ZCO/PAN多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.3 SEM images of ZCO/PAN porous carbon nanofibers at different carbonization temperatures 對(duì)優(yōu)化工藝制備的ZCO/PAN多孔碳納米纖維進(jìn)行表面形貌觀察,其透射電鏡照片如圖4所示。可以看出,ZCO/PAN多孔碳納米纖維中存在大量孔孔相連的通道,通道平均尺寸約為30 nm。觀察ZCO/PAN多孔碳納米纖維中顆粒的形貌,顆粒呈核殼結(jié)構(gòu),顆粒尺寸約為30 nm(見圖4(b))。顆粒的高倍TEM照片顯示核芯晶格間距為0.21 nm,對(duì)應(yīng)金屬鈷的(111)晶面,且核芯周圍的核層中存在晶格間距為0.22 nm的晶格條紋,對(duì)應(yīng)Co3C的(220)晶面,表明Co3C層包裹在內(nèi)部Co顆粒的外側(cè)。隨著溫度升高,ZCO納米顆粒逐漸分解為Co顆粒,然后由于納米效應(yīng),Co顆粒高溫下部分液化,在多孔碳納米纖維內(nèi)部流動(dòng),形成了大量孔孔相連的通道,隨后液化的Co顆粒與相接觸的碳納米纖維發(fā)生石墨化反應(yīng)生成了Co3C以及石墨化碳層[16]。 圖4 ZCO/PAN多孔碳納米纖維的透射電鏡照片F(xiàn)ig.4 TEM images of ZCO/PAN porous carbon nanofibers. (a)Channels structure;(b)Particle;(c)Particle (high magnification) 為進(jìn)一步探究紡絲液中ZCO占比對(duì)碳納米纖維組成的影響,不同ZCO與PAN質(zhì)量比制備的ZCO/PAN多孔碳納米纖維的拉曼光譜圖如圖5所示??芍庾V中1 360和 1 590 cm-1處的2個(gè)峰分別對(duì)應(yīng)碳基材料的D峰和G峰,通過計(jì)算D峰和G峰的強(qiáng)度比得到ID/IG值,可反映碳基材料的缺陷程度。ID/IG值越大,表明碳基材料的缺陷程度越高[17]。經(jīng)計(jì)算,當(dāng)ZCO與PAN質(zhì)量比為1∶3、1∶5時(shí),ZCO/PAN多孔碳納米纖維的ID/IG值分別為1.014和1.000;當(dāng)紡絲液中ZCO與PAN質(zhì)量比為1∶2時(shí),樣品具有最高的ID/IG值,為1.070 51。這表明ZCO與PAN質(zhì)量比為1∶2的樣品具有最高的缺陷程度。在鋰硫電池體系中,具有更高的缺陷結(jié)構(gòu)的碳基材料具有更加豐富的孔隙結(jié)構(gòu),可提供更大的儲(chǔ)硫空間。 圖5 不同ZCO與PAN質(zhì)量比多孔碳納米纖維的拉曼光譜圖Fig.5 Raman spectra of porous carbon nanofibers with different ratios of ZCO and PAN 進(jìn)一步分析不同炭化溫度下,多孔碳納米纖維中的元素組成變化。不同炭化溫度下ZCO/PAN多孔碳納米纖維的元素譜圖以及其中鋅、鈷元素的含量如圖6、表1所示??梢钥闯?當(dāng)溫度為400、500、600 ℃時(shí),ZCO/PAN多孔碳納米纖維中存在Co與Zn元素;但當(dāng)溫度達(dá)到700 ℃時(shí),EDS檢測(cè)出樣品中Zn元素含量降低為0。推斷這是因?yàn)閆nO在高溫下形成了低沸點(diǎn)的Zn單質(zhì),進(jìn)而由于納米效應(yīng)在700 ℃下Zn單質(zhì)氣化逸出,有助于形成多孔結(jié)構(gòu)[18],因此,可確定摻雜在碳納米纖維中的固體顆粒是含有Co,不含Zn元素的顆粒。綜合以上分析探究,紡絲液中ZCO與PAN質(zhì)量比為1∶2,炭化溫度為700 ℃時(shí),制備的ZCO/PAN多孔碳納米纖維具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),不含Zn元素。 圖6 不同炭化溫度下ZCO/PAN多孔碳納米纖維的EDS元素譜圖Fig.6 EDS elemental spectrum of ZCO/PAN porous carbon nanofibers at different carbonization temperatures 表1 不同炭化溫度下ZCO/PAN多孔碳納米纖維中Zn、Co元素的含量Tab.1 Content of zinc and cobalt in ZCO/PAN porous carbon nanofiber samples at different temperatures ZCO/PAN多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片及表面元素分布照片如圖7所示??芍?,C、O、Co元素在整個(gè)圖像中分布均勻,表明Co元素在ZCO/PAN多孔碳納米纖維中均勻存在,同時(shí)驗(yàn)證了EDS測(cè)試的結(jié)果,ZCO/PAN多孔碳納米纖維中不再含有Zn元素。 圖7 ZCO/PAN多孔碳納米纖維的掃描電鏡照片及表面元素分布照片F(xiàn)ig.7 SEM and surface element distribution images of ZCO/PAN porous carbon nanofibers. (a)SEM image of ZCO/PAN porous carbon nanofibers;(b)C element;(c)O element;(d)Co element 圖8 ZCO/PAN多孔碳納米纖維的XPS譜圖Fig.8 XPS spectra of ZCO/PAN porous carbon nanofibers. (a)Total spectra; (b) O1s spectra; (c) N1s spectra ZCO/PAN多孔碳納米纖維的氮?dú)馕?脫附曲線和孔徑分布圖如圖9所示。可知,ZCO/PAN多孔碳納米纖維的氮?dú)馕摳角€屬于IV等溫線,表明含有大量介孔,根據(jù)Brunauer-Emmett-Teller模型計(jì)算出比表面積高達(dá)210.85 m2/g。由孔徑分布圖可以看出,ZCO/PAN多孔碳納米纖維中的孔結(jié)構(gòu)尺寸集中在20~50 nm之間。在鋰硫電池體系中,碳基載體表面富含氮元素和極性含氧基團(tuán)有助于對(duì)多硫化鋰的化學(xué)吸附,且高比表面積能夠增強(qiáng)對(duì)多硫化鋰的物理吸附作用,ZCO/PAN多孔碳納米纖維兼有這2個(gè)特點(diǎn),可以共同緩解穿梭效應(yīng),提高鋰硫電池的電化學(xué)性能[19]。 圖9 ZCO/PAN多孔碳納米纖維的氮?dú)馕?脫附曲線和孔徑分布圖Fig.9 Nitrogen desorption/adsorption isotherm curve(a)and pore size distribution(b)of ZCO/PAN porous carbon nanofibers ZCO/PAN/S復(fù)合正極的熱重曲線和X射線衍射曲線如圖10所示。由氮?dú)夥諊碌腡G曲線可以看出,ZCO/PAN/S復(fù)合正極中硫含量約為75%。由S、ZCO/PAN、ZCO/PAN/S的XRD曲線可以看出,ZCO/PAN/S復(fù)合正極中存在硫元素。與原始硫的譜圖相比,其衍射峰強(qiáng)度減弱,表明硫均勻分散在碳基載體ZCO/PAN多孔碳納米纖維中。綜上表明,通過熔融擴(kuò)散法灌硫,成功將S元素與ZCO/PAN多孔碳納米纖維復(fù)合制備出ZCO/PAN/S復(fù)合正極,且沒有改變ZCO/PAN多孔碳納米纖維的基本結(jié)構(gòu)。 圖10 ZCO/PAN/S的熱重曲線和XRD曲線Fig.10 TG curve (a) and XRD pattern (b) of ZCO/PAN/S 圖11 ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池的電化學(xué)性能Fig.11 Electrochemical performance of ZCO/PAN/S composite cathode lithium-sulfur battery. (a)Charge-discharge curve;(b)CV curve;(c)Discharge capacity curve;(d)Discharge rate curve 將ZCO/PAN/S復(fù)合正極組裝成扣式鋰硫電池,其電化學(xué)性能如圖11所示。由圖11(a)可以看出:在0.2 C的電流密度下,ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池的第1、5、10、50圈的放電/充電電壓平臺(tái)曲線在2.33和2.04 V處具有2個(gè)放電平臺(tái),分別對(duì)應(yīng)S8還原為L(zhǎng)i2Sx(3 由圖11(c)可以看出,電流密度為0.2 C下,ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池具有759.2 mA·h/g的初始放電比容量,經(jīng)過50次循環(huán)后,仍能提供561.9 mA·h/g的可逆比容量,容量保持率為74.0%。相比于不摻雜ZCO的靜電紡絲得到的PAN/S正極鋰硫電池(初始放電比容量為408.8 mA·h/g,50圈后的可逆比容量為375.1 mA·h/g)電化學(xué)性能大幅提高。由圖11(d)倍率性能曲線可以看出,ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池在0.1 C下具有825.2 mA·h/g的初始放電比容量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以PAN/S為正極的鋰硫電池(636.6 mA·h/g)。當(dāng)電流密度增加到0.2、0.5、1、2 C時(shí),ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池的可逆比容量分別降低到476.8、354.1、301.2、248.4 mA·h/g;當(dāng)電流密度重新回到0.1 C時(shí),仍具有490 mA·h/g的高可逆比容量,性能都高于PAN/S正極鋰硫電池。 ZCO/PAN/S復(fù)合正極鋰硫電池具有高充放電比容量以及好的倍率性能,歸因于碳基材料的高導(dǎo)電性以及相互連接的碳納米纖維之間的快速離子傳輸。高穩(wěn)定性可歸因于在富含氮的ZCO/PAN多孔碳納米纖維中引入的Co顆??膳cN元素形成協(xié)同效應(yīng),調(diào)節(jié)碳基材料表面的電子密度,進(jìn)一步增強(qiáng)循環(huán)過程中產(chǎn)生的多硫化鋰在多孔碳納米纖維表面上的化學(xué)吸附,從而保證了此復(fù)合材料在循環(huán)期間較高的可逆比容量及較好的電化學(xué)穩(wěn)定性。 1)在ZCO和PAN質(zhì)量比為1∶2,炭化溫度為700 ℃的條件下成功制備了ZCO/PAN多孔碳納米纖維,其具有豐富的孔道結(jié)構(gòu),比表面積高達(dá)210.85 m2/g。ZCO/PAN多孔碳納米纖維綜合了碳基材料的高導(dǎo)電性,多孔結(jié)構(gòu)對(duì)多硫化鋰的高物理吸附作用,以及過渡金屬對(duì)多硫化鋰的化學(xué)吸附作用3方面的優(yōu)勢(shì),是一種理想的載硫主體。 2)用熔融擴(kuò)散法灌硫后,ZCO/PAN多孔碳納米纖維中硫元素含量可達(dá)到75%。將此復(fù)合材料作為鋰硫電池正極時(shí),具有759.2 mA·h/g的初始放電比容量,循環(huán)50圈后,仍有74.0%的容量保持率。與不摻雜Co的PAN/S正極鋰硫電池相比,循環(huán)性能以及倍率性能大大提高,表明ZCO/PAN多孔碳納米纖維在儲(chǔ)能領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.2 Zn2Co2O4納米顆粒的制備
1.3 ZCO/PAN多孔碳納米纖維的制備
1.4 ZCO/PAN/S復(fù)合正極的制備
1.5 測(cè)試與表征
2 結(jié)果與討論
2.1 ZCO納米顆粒結(jié)構(gòu)分析
2.2 ZCO/PAN多孔碳納米纖維形貌分析
2.3 ZCO/PAN多孔碳納米纖維元素分析
2.4 復(fù)合正極電化學(xué)性能分析
3 結(jié) 論