| 多壁碳纳米管-氮化钒空心球复合材料作为高效硫载体用于锂硫电池 |
| Assembly and Application for Li-S Batteries of Multi-walled Carbon Nanotube-Vanadium Nitride Hollow Sphere Composite |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 陈平 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 刘逸然 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 潘沛锋 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 方亚男 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 单淇 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 冯晓苗 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | iamxmfeng@njupt.edu.cn | | 刘瑞卿 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 林秀婧 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | | | 马延文 | 南京邮电大学材料科学与工程学院, 信息材料与纳米技术研究院(IAM), 江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM), 南京 210023 | |
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| 摘要: 以多壁碳纳米管/氮化钒复合材料（MWCNT-VN）作为锂硫电池正极载体材料，利用VN的空心结构储存硫和限制多硫化物的穿梭效应。另外，MWCNT形成了一个导电网络，进一步提升了正极的导电性能。在1C的电流密度下，VN/S电极与MWCNT-VN/S电极的初始放电比容量分别为702.2和809.3 mAh·g-1，经过350圈循环后，每圈衰减量均小于0.1%。与单纯VN/S相比，所得MWCNT-VN复合材料的电化学性能均有提升，如较高的锂离子迁移率、稳定的倍率性能和长循环稳定性。 |
| 关键词: 锂硫电池 氮化钒 碳纳米管 正极 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.51772157，21805140，61504062）、江苏省自然科学基金（No.BK20150863，BK20160890）和江苏省六大人才高峰（No.2015-JY-015）资助。 |
| Abstract: Multi-walled carbon nanotube/vanadium nitride composite (MWCNT-VN) was used as the positive electrode carrier material of lithium-sulfur battery, and sulfur was stored through the hollow structure of vanadium nitride, and it can also effectively limit the shuttle effect of polysulfide. In addition, carbon nanotubes can form a conductive network, which further improves the conductive performance. The initial capacities were 702.2 and 809.3 mAh·g-1 for VN/S and MWCNT-VN/S cathode at a current density of 1C, respectively. After 350 charge-discharge cycles, the capacity attenuation was about 0.1% per cycle. Compared with pure VN/S, the electrochemical performance of the obtained MWCNT-VN/S was improved, such as high lithium ion mobility, stable rate performance and excellent long-cycle stability. |
| Keywords: lithium-sulfur batteries vanadium nitride carbon nanotube cathode |
| 投稿时间：2020-12-17 修订日期：2021-05-25 |
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| 陈平,刘逸然,潘沛锋,方亚男,单淇,冯晓苗,刘瑞卿,林秀婧,马延文.多壁碳纳米管-氮化钒空心球复合材料作为高效硫载体用于锂硫电池[J].无机化学学报,2021,37(7):1184-1190. |
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