硫化钴@碳/碳纤维布复合材料的制备及其储锂性能研究文献综述

 2021-10-24 15:38:19

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文 献 综 述1. 前言进入二十一世纪以来,随着全球能源危机和环境恶化问题的日益突出,当代社会对能源需求的不断增大,目前面临最大的挑战就是开发一种稳定的新能源。

在诸多新能源中,锂离子电池(LIB)由于具有高容量,稳定的循环和小的存储效果而被认为是理想的选择之一。

在过去的几十年里,锂离子电池在各个领域获得了迅猛的发展,随着各种电子设备的多样化,对电池的要求也愈高,因此开发高性能的锂离子电池具有战略性的意义。

目前,对锂离子电池的研究,如锂离子电池电解液的制备、充放电过程脱锂嵌锂机理、电极材料的合成以及多种电化学性能测试等研究己经迅速发展。

然而,锂离子电池一些固有缺陷始终没有被完全克服,例如,在获得高能量密度的同时,在锂离子电池负极会不可避免的产生锂枝晶,造成严重的安全隐患,且整个循环过程中电极材料体积改变必然造成结构坍导致循环次数下降。

所以合成具有高能量密度、高安全性、高循环稳定性的电极材料对锂离子发展具有重大的意义。

在众多负极材料中,过渡金属硫化物由于具有更高的电导率,热稳定性和较弱的M-S键,与相应的氧化物相比[1],已经越来越多地被研究作为LIB的负极主要候选物。

特别是硫化钴(CoS,CoS2,CO3S4,Co9S8和非化学计量的Co1-xS )作为有很好前景的电极材料引起了研究者们的极大的关注。

据报道,该材料可储存300-800mAh g-1 [2-4]之间的锂离子。

然而,金属硫化物作为电池材料的实际应用有很大的限制,问题来自在反复的锂嵌入和脱嵌过程中大体积膨胀引起的电极粉碎,导致低倍率容量,较差的电导率和快速容量衰减。

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