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物理化学学报  2013, Vol. 29 Issue (03): 546-552    DOI: 10.3866/PKU.WHXB201301081
电化学和新能源     
碳纳米管/氧化石墨烯/硫复合正极材料的制备及其电化学性能
徐桂银, 丁兵, 聂平, 骆宏钧, 张校刚
南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 210016
Preparation and Electrochemical Performance of Carbon Nanotubes/ Graphene Oxide/Sulfur Complex Cathode Material
XU Gui-Yin, DING Bing, NIE Ping, LUO Hong-Jun, ZHANG Xiao-Gang
College of Material Science & Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P.R. China
 全文: PDF(10803 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS) |
摘要:

以碳纳米管和氧化石墨烯(CNTs/GO)为主体材料, 通过化学还原法制备了CNTs/GO 负载硫的复合正极材料CNTs/GO/S. 扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)测试表明, CNTs 均匀插层在GO片间, 从而形成三维多孔结构, 有利于电解液的浸润; 活性物质硫均匀地负载在CNTs/GO 表面. 电化学测试表明,CNTs/GO/S复合材料具有高的比容量和良好的循环稳定性: 在1C倍率电流密度下, 复合材料首次放电比容量高达904 mAh·g-1, 经过50圈循环之后, 复合材料的比容量仍保持在578 mAh·g-1.

关键词: 锂-硫电池氧化石墨烯碳纳米管复合材料循环性能    
Abstract:

Three-dimensional (3D) hierarchical CNTs/GO/S ternary composites were prepared by solution-based reaction-deposition, using graphene oxide (GO) and carbon nanotubes (CNTs) as precursors. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscope (TEM) indicated a uniform S coating on CNTs/GO which arose because of the large GO specific surface area. CNTs interspersed between the GO layers to form a 3D porous structure. Constant current charge-discharge tests showed that CNTs/GO/S composites had a high discharge capacity and excellent cycling stability, and delivered a high initial discharge capacity of 904 mAh·g-1 at 1C rate. After 50 cycles at the same rate, the reversible capacity remained at 578 mAh·g-1.

Key words: Lithium-sulfur battery    Graphene oxide    Carbon nanotube    Composite    Cycling performance
收稿日期: 2012-10-08 出版日期: 2013-01-08
中图分类号:  O646  
基金资助:

国家自然科学基金(21173120); 江苏省自然科学基金重点专项(BK2011030)及南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj120209)资助

通讯作者: 张校刚     E-mail: azhangxg@163.com
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徐桂银
丁兵
聂平
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张校刚

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徐桂银, 丁兵, 聂平, 骆宏钧, 张校刚. 碳纳米管/氧化石墨烯/硫复合正极材料的制备及其电化学性能[J]. 物理化学学报, 2013, 29(03): 546-552, 10.3866/PKU.WHXB201301081

XU Gui-Yin, DING Bing, NIE Ping, LUO Hong-Jun, ZHANG Xiao-Gang. Preparation and Electrochemical Performance of Carbon Nanotubes/ Graphene Oxide/Sulfur Complex Cathode Material. Acta Phys. -Chim. Sin., 2013, 29(03): 546-552, 10.3866/PKU.WHXB201301081.

链接本文:

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201301081        http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2013/V29/I03/546

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