Fe2O3-石墨烯-碳纳米管复合材料制备条件对载硫性能的影响

锂硫电池是传统锂离子电池最有前途的替代品之一,多硫化物的溶解和导电性差是制约锂硫电池应用的两个重要因素.通过水热法合成了Fe2O3-还原氧化石墨烯(RGO)-碳纳米管(CNT)复合载硫材料,并通过调节氨水浓度,实现了复合材料中Fe2O3的颗粒尺寸的有效调控,发现小尺寸的Fe2O3颗粒具有更好的吸附和催化作用.合成的Fe2O3-RGO-CNT-S正极材料在1 C倍率下首次放电容量为1286 mA·h/g,循环500圈后剩余718 mA·h/g,每圈的容量衰减率为0.08％.在0.2、0.5、1、2和4 C倍率下的平均比容量为983、825、769、673和604 mA·h/g,具有良好的倍率性能.在5 C倍率下循环500次仍剩余527 mA·h/g,具有良好的大电流循环性能.Fe2O3-RGO-CNT-S正极材料特别适用于高性能锂硫电池,具有优异的电化学性能主要是由于RGO和CNT三维导电网络提供了强电子传输路径、丰富的孔隙结构、硫与RGO和CNT构成的三维导电网络充分接触.