简介
锂硫电池作为一种新型的储能设备,因为其理论容量高,成本低,受到了广泛关注。但是锂硫电池在循环过程中产生的多硫化物引起的“穿梭效应”严重阻碍了锂硫电池的进一步发展,其中间产物不仅绝缘,而且会消耗活性材料,导致硫无法发挥其全部性能。为了进一步解决这个问题,缓解中间产物的“穿梭效应”对锂硫电池电化学性能的影响,学者们关于抑制多硫化物的溶出做了大量的研究工作。例如 Zhou 等利用石墨烯合成的石墨烯-聚丙烯隔膜就对多硫化物有较好的抑制作用,使电池的循环性能得到了较大的改善。在隔膜发展过程中,人们发现金属材料负载在隔膜上对多硫化物除了抑制作用,会对其进一步的催化,加速其锂的多硫化物向硫化锂的转换,从而减小对活性材料的消耗。基于以上研究,本项目主要是以玉米在淀粉生产过程中的副产物为原料,通过简单的刻蚀以及合成处理,合成一种具有较大比表面积以及较高催化活性的材料,通过实验研究表明,大的比表面积增强了材料对多硫化物的吸附能力,另外玉米胚芽自带的含磷官能团碳化后形成的异质掺杂碳的结构使材料在作为隔膜的同时不影响锂离子的正常传输,另外单原子金属材料的负载会进一步增加碳材料的化性能,使其具有更优异的抑制及转化多硫化物的能力。