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普鲁士蓝类似物Co3[Co(CN)6]2作正极材料应用于锂硫电池的正极
作者: irglass 时间: 2020-11-20 浏览:722 次

       近日,我室张增成硕士(第一作者)、焦清博士(通讯作者)等人在锂硫电池正极材料的制备及电化学性能研究方面取得进展,论文题目为:Prussian Blue Analogue Co3[Co(CN)6]2 as a Cathode Material forLithium-Sulfur Batteries. 相关研究工作在 Applied Physics Letters(SCI, IF = 3.597)上发表。(DOI:https://doi.org/10.1063/5.0024287)

       锂硫电池有1675mAh/g的理论比容量2600Wh/kg的能量密度,远超现商用的钴酸锂锂离子电池,是一种十分具有潜在应用价值的锂离子电池。本文通过简单的一步溶液法成功制备了普鲁士蓝钴的类似物--Co3[Co(CN)6]2, 并通过XRD, SEM, TEM和AC阻抗等测试方法对其结构和电化学性能进行了研究。在1C电流密度下经过500次循环后,具有出色的充放电稳定性(570.4 m hg-1)和出色的倍率性能(电流密度为0.1、1.0、2.0 Ag-1时放电容量为1145.5、717.9、672.5 mAhg-1)。Co3[Co(CN)6]2稳定的三维多层空心球结构减轻了硫的体积膨胀,这对多硫化物的吸附和抑制“穿梭效应”有显着影响。同样,在该结构中富氮元素产生了许多缺陷和活性位点,从而改善了多硫化物的界面吸附。结果表明:Co3[Co(CN)6]2展示了其作为锂硫电池正极材料的潜力,本文中使用的材料设计方法为实现锂硫电池的高性能硫正极提供了独特的方法,具有实际应用价值与意义。

图1. 正极材料的制作流程示意图

图2. 电化学循环性能示意图