针对高比能二次电池中,锂硫电池在反应过程中出现的中间产物溶解流失及体积膨胀等问题,采用模板法制备了一种具有空心结构的高孔容介孔碳球(标记为SiO2-空心碳),不仅提高了载硫量,而且可将多硫化物吸附在球体的空心结构和壳层的介孔孔隙中,从而抑制活性物质的溶解流失.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、氮气吸脱附表征结果表明多孔碳呈空心球结构,壳层布满介孔孔隙,孔径约为2～4 nm;X-射线衍射(XRD)图谱说明单质硫均匀分散在空心碳孔隙结构中;热重分析结果显示,SiO2-空心碳/S复合材料的硫含量为74.2％;电化学测试表明,其首周放电比容量增加至1608.6(mA·h·g-1),循环100周后仍保持在863.4(mA·h·g-1)以上,说明SiO2-空心碳/S复合材料具有较好的电化学活性及循环稳定性.采用KS6为导电剂,可以使复合硫电极循环100周后的可逆比容量提高至961(mA·h·g-1),容量保持率提高至61.7％,可见KS6导电剂可以明显改善SiO2-空心碳/S复合材料的循环性能.
空心碳 硫碳复合材料 锂硫电池