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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
钴锌双金属硫化物微球负极材料的合成及性能测试
  • 作者

    郭建良 李洪峰 韩松 郑辉

  • 单位

    国能南京电力试验研究有限公司江苏科技大学环境与化学工程学院

  • 摘要
    当前商业化的锂电池中的石墨负极材料的容量较低,限制了其在大功率设备等方面的应用。金属硫化物价格低廉、具有高的理论容量和优异的物理化学性能,应用于锂离子电池的负极材料有潜在优势。但循环性能和倍率性能交叉是金属硫化物大量应用的主要障碍。双金属硫化物相较于单金属硫化物,空间结构更丰富、组成更多变,具有更丰富的氧化还原反应电位、较高的电化学活性以及更高的电导率。本文以寻找和开发具有高容量密度、长循环寿命和高倍率性能的双金属硫化物新型电极材料为目的,通过简单水热法在100、150、200℃下合成了钴锌双金属硫化物(CoZn2S4)样品。使用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线谱对合成的钴锌双金属硫化物(CoZn2S4)样品进行分析表征并进行电化学性能测试。分析发现:Co Zn2S4有多孔微结构,150、200℃下合成CoZn2S4的多孔微结构较好,可提高电极材料与电解液的接触面积,并且提供额外的空间,以适应在电化学充放电过程中的体积变化。100 mA/g的电流密度下,200℃下合成CoZn2S4初始放电容量、初始充电容量分别为1 038.7、1 296.2 mA·h/g,150℃下合成CoZn2S4初始放电容量、初始充电容量分别为497.7、757.6 mA·h/g,且循环100圈后仍表现出931.8 mA·h/g的可逆容量,容量保持率为69%。结果表明:200℃下合成了钴锌双金属硫化物(CoZn2S4)作为锂电池负极材料时,可逆性、循环性能、倍率性能更好。
  • 关键词

    金属硫化物CoZn2S4新能源锂离子电池

  • 文章目录

    0 引言
    1 试验材料与方法
    1.1 试验材料
    1.2 材料分析表征方法
    1.3 电化学性能测试方法
    1.4 试验方法
    2 结果与讨论
    2.1 CoZn2S4材料的表征
    2.2 CoZn2S4的电化学性能
    2.2.1 2种温度下CoZn2S4的CV曲线比较
    2.2.2 2种温度下CoZn2S4的充放电比较
    2.2.3 两种温度下CoZn2S4的循环性能比较
    2.2.4 CoZn2S4-200电极的倍率性能图
    3.2.5两种温度下CoZn2S4的CV前后阻抗比较
    3结论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]郭建良,李洪峰,韩松,等.钴锌双金属硫化物微球负极材料的合成及性能测试[J].电力科技与环保,2024,40(03):296-303.
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