MOFs改性玻璃纤维膜的制备及其在锂硫电池隔膜中的应用

论文摘要

利用金属有机框架材料丰富的孔结构来吸附由电池正极产生的溶解性多硫化物,以及科琴黑优良的导电性来减小界面阻抗、活化被吸附的多硫化物,提高电池放电比容量及循环稳定性。采用原位生长法,在玻璃纤维膜表面沉积三种具有不同孔结构的金属有机框架材料UIO-66、MOF-5和ZIF-8;随后在玻纤膜表面涂覆科琴黑,并将其用作锂硫电池隔膜。研究表明:仅用涂覆科琴黑的玻璃纤维膜作为电池隔膜时,锂硫电池在0.2 C倍率下首圈放电比容量为967.4 mAh/g,在循环50圈后容量仅剩730.8 mAh/g;采用不同的金属有机框架材料原位生长的玻璃纤维膜,将其作为锂硫电池隔膜时,锂硫电池表现出不同的循环性能;当使用孔径最大且孔结构最为丰富的UIO-66改性的玻璃纤维膜作为锂硫电池隔膜时,锂硫电池的循环性能最为优异,在0.2 C倍率下首圈放电比容量达1270.1 mAh/g,100圈后仍有827.7 mAh/g。该研究结果为锂硫电池隔膜的制备及改性提供了一种参考方法。

论文目录

• 0 引 言
• 1 实验部分
•   1.1 实验材料与仪器
•   1.2 材料制备
•     1.2.1 锂硫电池正极片的制备
•     1.2.2 多硫化物 （Li2S6） 溶液的制备
•     1.2.3 MOFs改性玻璃纤维膜 （MOFs+KB-GF） 的制备
•   1.3 电池组装
•   1.4 材料形貌及X射线衍射 （XRD） 表征
•   1.5 MOFs对多硫化物 （Li2S6） 吸附能力比较
•   1.6 电池电化学及循环性能表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 MOFs+KB-GF的制备过程
•   2.2 改性后玻纤膜的表征
•     2.2.1 微观形貌分析
•     2.2.2 XRD分析
•   2.3 MOFs对多硫化物 （Li2S6） 吸附能力比较
•   2.4 电池循环性能分析
•   2.5 交流阻抗谱图 （EIS） 分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 林山,朱仁霞,马丹阳,孙梦涛,蔡玉荣

关键词: 金属有机框架,孔结构,原位生长,玻璃纤维膜,锂硫电池

来源: 浙江理工大学学报(自然科学版) 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学,工业通用技术及设备,电力工业

单位: 浙江理工大学材料与纺织学院

基金: 浙江省自然科学基金项目(LY16E020013)

分类号: TB383.2;TM912

页码: 615-622

总页数: 8

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