氮掺杂多孔碳纳米棒的泡沫石墨烯片为中间层的锂硫电池
  • 公开号
    CN107959045B
  • 申请号
    CN201711006349.6.0
  • 专利类型
    授权发明
  • 申请日期
    2017-10-25
  • 授权日期
    2020-05-19
  • IPC主分类号
    基本电气元件
摘 要
本发明公开了一种氮掺杂多孔碳纳米棒覆盖的泡沫石墨烯片为中间层的锂硫电池,包括正极、负极和电解质,所述正极和负极之间设有隔膜,所述正极和隔膜之间设置有氮掺杂多孔碳纳米棒覆盖的泡沫石墨烯片。利用石墨烯表面生长的碳纳米棒表面的纳米微孔结构,以及氮原子掺杂所产生的大量的碳‑氮活性位,不仅极大地增强了电池充放电过程中物质的传输与交换,而且也极大地提高了正极表面的电子传输能力;并且,氮掺杂的产生的碳‑氮活性位与纳米微孔能够有效地吸附正极产生的多硫化物,阻止其向电解质溶液的迁移与溶解,大大提高了锂‑硫电池的循环稳定性。
当前申请(专利权)人
西交利物浦大学
发明人
杨莉 | 易若玮 | 赵策州
技术功效
[0021]该锂硫电池采用氮掺杂多孔碳纳米棒覆盖的泡沫石墨烯片为中间层,利用泡沫石墨烯独特的多孔结构、氮掺杂多孔碳纳米棒表面大量的纳米微孔结构,以及氮掺杂所产生的大量的氮原子活性位点,不仅极大地增强了电池充放电过程中物质的传输与交换,而且也极大地提高了正极表面的电子传输能力;并且,氮掺杂多孔碳纳米棒能够有效地吸附溶解在电解液中的多硫化物,阻止了正极产生的多硫化物向锂负极的迁移,大大提高了电池的正极活性材料利用率,从而提高了电池的比容量以及循环稳定性。同时并不需要对正极极片进行任何改进,可以完全沿用锂离子电池的制造流程,是最接近工业实际生产应用的改良方法之一,具有广阔的应用前景。