【48812】厦门大学杨勇教授AEM：选用聚吡咯润饰碳纳米管为全固态锂硫电池的硫正极构建弹性和导电通道

时间: 2024-07-12 14:32:30 |   作者: 家居及玩具

　　全固态锂硫电池（ASSLSB）因其更高的安全性和杰出的单位体积内的包括的能量而十分重视。但是，循环进程中相当大的体积改变带来了应战，它会导致电化学机械降解。

　　近来，厦门大学杨勇教授将聚吡咯（PPy）涂覆在掺氮碳纳米管（NCNT）网络上，其表现出适宜的导电性和与硫化物电解质的兼容性，可解决以上问题。从功能上讲，PPy@NCNT 供给了一条接连的导电通道，削减了电荷传输的弯曲性。在力学方面，经过在线压力丈量和原子力显微镜（AFM）测验，作者证明了PPy@NCNT的柔性和粘弹性结构可减轻部分应力。成果，在30℃和硫面容量为3 mg cm-2条件下，阴极上的轴向压力降低了11%。在4.5 mg cm−2的高面质量负载下，在0.1C下可完成6 mAh cm−2（1348 mAh g−1，1C=1675 mA g−1）的高面积容量，在0.2C下取得300次循环的安稳性。有必要留意一下的是，即便在60°C下，它也能完成超越8.8 mAh cm−2的面容量和安稳的循环。这项研讨初次选用柔性导电聚合物调ASSLS的机械电化学效果，并强调了将接连和弹性网络集成到固态转换型阴极中的重要性。

　　1. 这项作业经过液相聚合进程在空心氮掺杂碳纳米管（NCNT）上涂覆聚吡咯（PPy），找到了一种既能进步电子导电性又能最大极限削减与硫化物电解质的界面副反应的有用办法。

　　2. 该进程形成了接连而灵敏的导电通路，与硫化物固态电解质表现出优异的化学相容性。经过阴离子掺杂和准确操控聚合条件，PPy@NCNT完成了最佳水平的导电性，一起减轻了循环进程中电极体积的改变。因而，A19P5阴极在室温下硫负载规模为1.5至4.5 mg cm−2时表现出明显进步的初始CE和可逆容量。

　　3. 这种办法有望应用于其他转换型固态电池体系。当与恰当的导电性和机械安稳性增强战略相结合时，它有很大的潜力完成高容量功能和耐久的循环安稳性。此外，该范畴未来的研讨能够会集在更准确的导电网和柔性/弹性层的规划上，以进一步提高电极功能。

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