锂-硒电池因其超高的体积能量密度和硒的高电导率而被认为是一种极具有发展前景的锂离子电池。然而,循环过程中电极严重的体积膨胀和多硒化物溶解,以及硒的低负载,阻碍了锂-硒电池应用的发展。解决这三个问题的一种行之有效的方法是将...锂-硒电池因其超高的体积能量密度和硒的高电导率而被认为是一种极具有发展前景的锂离子电池。然而,循环过程中电极严重的体积膨胀和多硒化物溶解,以及硒的低负载,阻碍了锂-硒电池应用的发展。解决这三个问题的一种行之有效的方法是将硒限制在具有丰富孔体积的碳基质中,并同时增强硒与碳的界面相互作用。通过将Se浸入酒石酸盐衍生的蜂窝状三维多孔炭中,合成出了一种具有Se―C键的蜂窝状三维多孔炭@硒(HPC@Se)的新型正极材料用于锂-Se电池。得到的蜂窝状三维多孔炭的孔体积可达1.794 cm^(3)g^(-1),能够均匀包封65%硒。此外,硒与碳之间的强化学键有利于稳定硒,从而进一步缓解其巨大的体积膨胀和多硒化物的溶解,还可促进循环过程中的电荷转移。该HPC@Se正极呈现出极好的循环性能和倍率性能。在0.2 C的电流密度下,经200次循环后,其比容量可保持在561 m Ahg^(-1)(为理论比容量的83%),每次循环的比容量衰减率仅为0.058%。此外,在5 C的高电流密度下,HPC@Se正极还可以达到472.8 m Ahg^(-1)的可观容量。展开更多
文摘锂-硒电池因其超高的体积能量密度和硒的高电导率而被认为是一种极具有发展前景的锂离子电池。然而,循环过程中电极严重的体积膨胀和多硒化物溶解,以及硒的低负载,阻碍了锂-硒电池应用的发展。解决这三个问题的一种行之有效的方法是将硒限制在具有丰富孔体积的碳基质中,并同时增强硒与碳的界面相互作用。通过将Se浸入酒石酸盐衍生的蜂窝状三维多孔炭中,合成出了一种具有Se―C键的蜂窝状三维多孔炭@硒(HPC@Se)的新型正极材料用于锂-Se电池。得到的蜂窝状三维多孔炭的孔体积可达1.794 cm^(3)g^(-1),能够均匀包封65%硒。此外,硒与碳之间的强化学键有利于稳定硒,从而进一步缓解其巨大的体积膨胀和多硒化物的溶解,还可促进循环过程中的电荷转移。该HPC@Se正极呈现出极好的循环性能和倍率性能。在0.2 C的电流密度下,经200次循环后,其比容量可保持在561 m Ahg^(-1)(为理论比容量的83%),每次循环的比容量衰减率仅为0.058%。此外,在5 C的高电流密度下,HPC@Se正极还可以达到472.8 m Ahg^(-1)的可观容量。
