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公开(公告)号：CN110797522A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201910948006.4
申请日：2019-09-30
Applicant: 温州大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/139 , H01M10/052 , H01M10/058 , C01B32/05 , C01B17/00 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂倒刺状碳纳米球/硫复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括硫以及作为硫宿主材料氮掺杂倒刺状碳纳米球，所述的碳纳米球由多根氮掺杂的类针刺状碳纤维按照球形形状组合而成，碳纤维是长短不一，所有的碳纤维从球形边缘射向球心形成倒刺状分布，碳纤维之间存在间隙，碳纤维汇聚到中心形成一个空腔。进一步以氮掺杂倒刺碳纳米球担载60-75wt％硫作为正极应用于锂硫电池。利用内部空腔和碳纤维间隙为充放电过程中硫体积膨胀提供充足的空间；球内部长短不一的碳纤维能够很好的分散硫和吸附多硫化物，增大硫利用率和抑制多硫化物流失；外层氮原子掺杂碳更有效地抑制多硫离子流失，从而有效提升锂硫电池循环寿命和容量。
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公开(公告)号：CN110797514B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN201910942194.X
申请日：2019-09-30
Applicant: 温州大学
IPC: H01M4/36 , H01M10/052 , H01M4/38 , H01M4/62 , C01B32/15
Abstract: 本发明公开了一种钼氮共掺杂花型碳纳米球/硫复合材料及其制备方法和在锂硫电池正极应用，其技术方案主要是包括括相互复合的钼氮共掺杂花型碳纳米球和非结晶态硫，所述的钼氮共掺杂花型碳纳米球是通过将钼、氮以共价键的形式掺杂到花型碳纳米球骨架而形成的，其共价键包括C‑Mo键、C‑N键。将该复合材料制作成电极应用于锂硫二次电池正极。本发明将钼和氮以共价键的形式掺杂到碳纳米花骨架中作为硫框架材料，利用少量钼和氮掺杂增加对多硫离子的化学吸附，同时保持了其高比表面积、增大了碳极性，以保证了对多硫离子有效的物理吸附，再者花型结构有利于电子快速传递和电解液离子快速扩散，增加硫的利用率，最终协同提升锂硫电池综合性能。
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公开(公告)号：CN110797522B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN201910948006.4
申请日：2019-09-30
Applicant: 温州大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/139 , H01M10/052 , H01M10/058 , C01B32/05 , C01B17/00 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂倒刺状碳纳米球/硫复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括硫以及作为硫宿主材料氮掺杂倒刺状碳纳米球，所述的碳纳米球由多根氮掺杂的类针刺状碳纤维按照球形形状组合而成，碳纤维是长短不一，所有的碳纤维从球形边缘射向球心形成倒刺状分布，碳纤维之间存在间隙，碳纤维汇聚到中心形成一个空腔。进一步以氮掺杂倒刺碳纳米球担载60‑75wt％硫作为正极应用于锂硫电池。利用内部空腔和碳纤维间隙为充放电过程中硫体积膨胀提供充足的空间；球内部长短不一的碳纤维能够很好的分散硫和吸附多硫化物，增大硫利用率和抑制多硫化物流失；外层氮原子掺杂碳更有效地抑制多硫离子流失，从而有效提升锂硫电池循环寿命和容量。
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公开(公告)号：CN110797514A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201910942194.X
申请日：2019-09-30
Applicant: 温州大学
IPC: H01M4/36 , H01M10/052 , H01M4/38 , H01M4/62 , C01B32/15
Abstract: 本发明公开了一种钼氮共掺杂花型碳纳米球/硫复合材料及其制备方法和在锂硫电池正极应用，其技术方案主要是包括括相互复合的钼氮共掺杂花型碳纳米球和非结晶态硫，所述的钼氮共掺杂花型碳纳米球是通过将钼、氮以共价键的形式掺杂到花型碳纳米球骨架而形成的，其共价键包括C-Mo键、C-N键。将该复合材料制作成电极应用于锂硫二次电池正极。本发明将钼和氮以共价键的形式掺杂到碳纳米花骨架中作为硫框架材料，利用少量钼和氮掺杂增加对多硫离子的化学吸附，同时保持了其高比表面积、增大了碳极性，以保证了对多硫离子有效的物理吸附，再者花型结构有利于电子快速传递和电解液离子快速扩散，增加硫的利用率，最终协同提升锂硫电池综合性能。
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