基于活性炭的硅硫锂电池

锂离子动力电池是用于便携式电子设备和一些研究电动车辆的最广泛应用使用的能量进行存储信息技术。煤质柱状活性炭采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。破碎炭经科学方法精制而成。产品为黑色不定性颗粒状，具有表面积大、空隙结构发达、吸附能力强、机械强度高、触媒寿命长、回收率高，易再生宁夏活性炭主要成分为碳，并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，在结构上是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，堆积密度低，比表面积大具有很强的吸附性能，是用途极广的一种工业吸附剂。但是作为锂离子电池的能量密度实际上被限制到250-300W时千克。对于中国电动新能源汽车和智能城市电网的实际生活用途主要还是工作不够的，所以需要更高的储能、能量密度和长寿命的技术与更低成本的材料管理才是我们以后经济发展的方向。在这一个方面，硫的可持续性，成本和理论比容量问题方面明显优于锂离子电池阴极。硫阴极保护具有相对较低的硫利用率，较低的库仑效率，较快的容量衰减和较短的循环系统寿命。此外，锂金属阳极由于其高反应性而强烈重要阻碍锂/硫电池的商业化，这导致出现电解质的分解。在这里，通过自己选择企业所有产品设计可以集成学习策略来合理地构建社会两个电极的活性炭矩阵来实现锂化硅硫全电池。对于提高阴极用氮硫掺杂的高表面积活性炭被设计为容纳硫及其影响氧化还原活性物质。使用这些纳米硅负载的活性炭复合纳米纤维阳极可逆地合金化和脱合金。

纳米硅/活性碳复合纳米纤维阳极

图1显示出纳米材料颗粒具有很好地嵌入活性炭纳米复合纤维组织结构中，类似于核-壳结构。然而，可以在碳壳和硅核之间检测到无定形二氧化硅。然而，在更高的放大率下，纳米纤维的静电纺丝显示出对于一些研究中空的三维空间结构。这种经济结构的明显发展变化情况可能是一个空隙内部结构的信号。

图1：硅载纳米材料纤维(a-c)和纳米复合纤维的静电纺丝(d-f)的透射分析电子通过显微镜技术成像。

层状超多孔氮 / 硫掺杂活性炭 / 硫复合阴极

如方案2中所示，同时由聚吡咯在一个阶段和碳化和活化制备噻吩的硫和氮分级高度多孔活性炭掺杂聚噻吩。聚吡咯和聚噻吩是合成的氯化铁作为氧化剂，收率100％。聚吡咯和聚噻吩用氢氧化钾混合均匀。将两种混合物加热同时实现化学活化和碳化，在800，得到掺杂活性炭℃。

图2：使用不同氢氧化钾材料作为化学活化剂从聚吡咯和聚噻吩合成一个氮气进行掺杂和硫掺杂的活性炭的示意图。

图3分次活性炭聚吡咯和聚噻吩硫级活性炭和硫复合材料不赋予表示硫的峰，这反过来不确认存在的硫的假设在活性炭结构的任何晶体元件。活性炭图中的X射线衍射光谱显示出在24和44两个宽峰，证实活性碳石墨的特性。乙活性炭已经显示出硫，聚吡咯级活性炭和硫，聚噻吩级活性炭硫在拉曼光谱中，以评估石墨碳复合硫的存在和水平。下，在分级活性炭聚吡咯和聚噻吩硫级活性炭和硫在拉曼光谱中，该信号硫不出现示出，这意味着硫充分渗透到孔隙中。