简介
1. 化学诱捕多硫化物的硼化钛制备及其在锂硫二次电池中的应用通过金属水解辅助法制得六方相硼化钛。70%载硫量0.2C电流密度下,S/TiB2首圈容量为1232 mAh g-1,150圈后容量保持在842.3 mAh g-1,在1C大电流密度下,循环500圈后容量仍维持在534 mAh g-1,容量衰减率为0.058%每圈。提高硫的面载量至3.9mg cm-2,测得其在0.2C下循环100圈后容量仍为837 mAh g-1,对应于3.3 mAh cm-2的面容量,我们发现其高面载量性能在钛基锂硫电池中是非常优异的。
2. 新型过渡金属硫磷化物的制备及其在锂硫二次电池中的应用在室温下通过简单的液相法制备了花状的普鲁士蓝类似物前躯体,然后在PxSy气氛中转化即可得花状CoSP产物;将其与rGO混合后所得CoSP/rGO/S电极表现出很好的倍率性能。1 C下该电池有670.5 mA h g-1的放电比容量,循环900周容量仍能保持约400 mA h g-1,对应于每周循环的衰减率约为0.046%,此外,电池显示出高库仑效率。硫面载量为3.3 mg cm-2的电池的电化学性能在0.2 C的电流密度下可提供700 mA h g-1的容量,在100周循环后,仍可保持568 mA h g-1的可逆容量。
3) 高性能锂硫/锂电负极材料硅的可控合成及其电化学性能利用金属镁还原法从含硅酸盐的马尾草中提取了硅材料,通过聚合反应再通过煅烧,合成了Si@N-C复合材料。将其与正极材料成功组装成Si@N-C//LiCoO2全电池,在0.5 A g-1电流密度下循环100圈后仍保持705 mAh g-1的高放电比容量。
4. 分级结构NiSe2和NixCo1-xSe2微纳球的可控制备及其电化学性能研究。通过两步溶剂热方法合成了具有分级结构的NixCo1-xSe2 (0 < x < 1) 微钠球,其在醚类电解液中材料稳定,长循环性能稳定,表现出最优的性能。另外,材料也表现出优异的倍率性能。 本项目在锂硫二次电池新型高性能正极载硫材料如硼化钛、硫磷化钴物、锂硫二次电池高新能负极纳米硅材料等系列新型电极材料的可控合成、结构表征、二次电池组装及其电化学性能研究等方面开展了系列创新性的研究工作, 相关研究有望进一步推动新型高性能锂硫电池的研发及应用。