Chem. Eur. J. :电纺碳基纳米纤维材料在锂硫电池中的研究进展

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锂硫电池具有高的理论比容量(1675 mAh g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1),是极具潜力的储能系统之一。然而,锂硫电池面临着一些挑战,包括硫和硫化锂的导电性差,硫的体积膨胀以及多硫化锂的穿梭效应,这些都严重影响了锂硫电池的实际利用。研究者们通过各种努力来解决这些问题,其中,碳基材料因其高导电性而备受关注。在各种碳基材料中,碳基纳米纤维复合材料因其优异的机械柔韧性、较大的表面积以及丰富的活性位点等独特性能,在锂硫电池中得到了广泛的应用。而静电纺丝技术是制备纳米纤维的常用方法,具有方法简单、通用性强、成本低等优点。通过静电纺丝技术及后续工艺,可以设计出具有独特结构的功能碳基纳米纤维材料,用于改善锂硫电池的电化学性能。


基于此,菏泽学院魏成彪和清华大学合肥公共安全研究院刘昊等人综述总结了电纺碳基纳米纤维材料在锂硫电池中的研究进展。具体从碳纳米纤维与多种孔道结构、杂原子、金属化合物及其他物质等四个方面进行了详细介绍,归纳其作为锂硫电池硫正极载体或夹层的作用效果。分析了材料的结构设计对锂硫电池性能的影响以及相关作用的潜在机制。最后,对目前碳基纳米纤维复合材料在锂硫电池应用中面临的挑战和问题进行了剖析,并对其未来的发展轨迹进行了展望。

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文信息

A Review of Electrospun Carbon-Based Nanofibers Materials used in Lithium-Sulfur Batteries

Chengbiao Wei, Xiaodong Shao, Feng Lin, Xiaoyan Liu, Wei Ding, Guoxu Wang, Hao Liu, Ruihui Gan


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202401442    

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