高阻燃硫正極的制備及其性能

編號：FTJS09829

篇名：高阻燃硫正極的制備及其性能

作者：張順 曾芳磊 李寧 袁寧一

關(guān)鍵詞： 鋰硫電池 阻燃硫正極 六氯環(huán)三磷腈 電化學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 常州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 本工作系統(tǒng)研究了鋰硫電池硫正極中添加不同含量的六氯環(huán)三磷腈對硫正極阻燃性能和電化學(xué)性能的影響。通過燃燒實驗,發(fā)現(xiàn)六氯環(huán)三磷腈的加入可使硫正極表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能。此外,通過借助掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)技術(shù)和電化學(xué)性能測試等手段,對比了添加和未添加六氯環(huán)三磷腈硫正極循環(huán)前后的表面形貌、組成成分和電化學(xué)性能。結(jié)果表明,當(dāng)六氯環(huán)三磷腈添加量為10%時,硫正極表現(xiàn)出最優(yōu)的循環(huán)性能和庫侖效率。在0.2 C電流密度下,硫正極中添加量為10%六氯環(huán)三磷腈的鋰硫電池在100次循環(huán)后放電比容量仍保持在975.2 mAh/g,明顯優(yōu)于硫正極中未添加六氯環(huán)三磷腈的鋰硫電池。而且,添加六氯環(huán)三磷腈的硫正極材料分散均勻,即使循環(huán)100次后,也未出現(xiàn)明顯的裂紋,阻抗也未明顯增加。此外,通過六氯環(huán)三磷腈和多硫化鋰的反應(yīng)實驗,發(fā)現(xiàn)六氯環(huán)三磷腈的存在有助于錨定充放電中間產(chǎn)物多硫化鋰,進(jìn)而抑制多硫化鋰的穿梭,提升鋰硫電池的電化學(xué)性能,這為提高阻燃鋰硫正極材料的電化學(xué)性能提供了新的思路。