高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 829.doi: 10.7503/cjcu20190549
收稿日期:
2019-10-23
出版日期:
2020-04-10
发布日期:
2020-03-02
通讯作者:
段莉梅,刘景海
E-mail:duanlmxie@126.com;jhliu2008@sinano.ac.cn
基金资助:
WANG Xia,LIU Yanji,JIA Yongfeng,JI Lei,HU Quanli,DUAN Limei(),LIU Jinghai(
)
Received:
2019-10-23
Online:
2020-04-10
Published:
2020-03-02
Contact:
Limei DUAN,Jinghai LIU
E-mail:duanlmxie@126.com;jhliu2008@sinano.ac.cn
Supported by:
摘要:
采用静电纺丝技术获得聚丙烯腈(PAN)纳米纤维, 选用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为造孔剂, 在氮气气氛下1000 ℃高温碳化制备富介孔结构的含氮纳米碳纤维(MT-C). 研究结果表明, 当m(PVP)/m(PAN)为2∶1时, MT-C-0.4比表面积为190.8 m 2/g, 并且在0.05C倍率下首次放电比容量高达1269.4 mA·h/g, 在0.5C倍率下循环300周后比容量仍保持为658.3 mA·h/g, 每周容量衰减率为0.14%. 硫电极负载量为1 mg/cm 2时, MT-C表现出最佳的电化学性能.
中图分类号:
TrendMD:
王霞, 刘彦吉, 贾永锋, 吉磊, 胡全丽, 段莉梅, 刘景海. 含氮多孔纳米碳纤维的制备及对锂硫电池容量的提高. 高等学校化学学报, 2020, 41(4): 829.
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Fig.4 Nitrogen adsorption-desorption isotherms(A, C) and pore size distributions(B, D) for P-C(A, B) and MT-C-0.4(C, D)Insets: BET curves; SSA: specific surface area.
Sample | Surface area/(m2·g-1) | Total-pore volume/(cm3·g-1) | Micropore volume/(cm3·g-1) | Average pore diameter/nm |
---|---|---|---|---|
MT-C-0.3 | 18.8 | 0.01 | 0.006 | 2.43 |
MT-C-0.4 | 190.8 | 0.13 | 0.066 | 2.82 |
MT-C-0.6 | 117.6 | 0.16 | 0.022 | 5.55 |
MT-C-0.8 | 129.3 | 0.29 | 0.021 | 9.22 |
Table 1 Pore structure of carbon nanofibers with variable PAN contents
Sample | Surface area/(m2·g-1) | Total-pore volume/(cm3·g-1) | Micropore volume/(cm3·g-1) | Average pore diameter/nm |
---|---|---|---|---|
MT-C-0.3 | 18.8 | 0.01 | 0.006 | 2.43 |
MT-C-0.4 | 190.8 | 0.13 | 0.066 | 2.82 |
MT-C-0.6 | 117.6 | 0.16 | 0.022 | 5.55 |
MT-C-0.8 | 129.3 | 0.29 | 0.021 | 9.22 |
Fig.8 Electrochemical performances of MT-C-0.4/S with different S contents(A) CV curves, scan rate: 0.1 mV/s; (B) rate capabilities; (C) EIS curves. Inset in (C): model circuit; (D) cycling stability.
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