百香果皮基原位氮掺杂多孔碳/硫复合正极的制备及储锂性能

以生物质百香果皮为碳源,KHCO3为活化剂,采用同步活化碳化方法制备原位氮掺杂的分级多孔碳材料,将其与单质硫复合制得多孔碳/硫正极材料.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征技术对制备材料的物相组成、微观形貌、比表面积及孔结构进行研究分析.同时,利用紫外可见吸收光谱研究了多孔碳对多硫化物的吸附作用,用恒电流充放电测试了不同硫含量(60％～80％)的多孔碳/硫复合正极材料的电化学性能.结果表明,制得的多孔碳材料为无定型,具有1 093 m2·g-1的高比表面积和0.63 cm3·g-1的孔容;丰富的多孔结构和原位氮掺杂对多硫化物的物理化学协同吸附作用,有效降低了锂硫电池的"穿梭效应",提高了电池的放电比容量和循环性能.硫含量为60％的多孔碳/硫复合材料,在0.05C和0.2C倍率下可释放1 057.7和763.4 mAh·g-1的高初始放电比容量,在1C的高倍率下循环300次后的保持率为75％.