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金属有机框架衍生的空心碳纳米笼的结构调控与锂硫电池性能研究
文献摘要：
锂硫电池因其高理论比容量、低成本与环境友好等优点吸引了广泛的研究兴趣,但实际应用仍受硫的利用率偏低、穿梭与极化效应严重等问题的制约.本研究以金属有机框架材料为前体,通过单宁酸蚀刻ZIF8、ZIF67和ZIF8@ZIF67@ZIF8颗粒产生空心内腔,再经热解与碳化处理制得了粒径相近、笼壁组成与结构不同的三种空心碳纳米笼.填充硫后用作锂硫电池的正极材料,ZIF8@ZIF67@ZIF8衍生的碳纳米笼展现出最优的性能,在0.1 C时放电比容量达到1010 mAh·g-1,在1 C时仍可保留664 mAh·g-1;在0.5 C下循环300圈后仍可保留492 mAh·g-1,显著优于ZIF8与ZIF67衍生的碳纳米笼对比样.前者优异的性能源于其特殊的笼壁结构与组成:前体中Co的存在可提高其导电性,Zn物种的蒸发带来大的比表面积和丰富的微孔/介孔,有利于硫的填充以及Co物种与活性硫物种的接触及催化转化,从而有效地抑制穿梭与极化效应,提高正极中硫的利用率,表现出更优的锂硫电池性能.
文献关键词：
锂硫电池;正极材料;金属有机框架衍生碳纳米笼;电催化;限域效应
中图分类号：
作者姓名：
何家伟;焦柳;程雪怡;陈光海;吴强;王喜章;杨立军;胡征
作者机构：
南京大学化学化工学院 介观化学教育部重点实验室 南京210023
文献出处：
引用格式：
[1]何家伟;焦柳;程雪怡;陈光海;吴强;王喜章;杨立军;胡征-.金属有机框架衍生的空心碳纳米笼的结构调控与锂硫电池性能研究)[J].化学学报,2022(07):896-902
A类：
金属有机框架衍生碳纳米笼
B类：
结构调控,锂硫电池,电池性能,研究兴趣,穿梭,极化效应,金属有机框架材料,单宁酸,酸蚀,蚀刻,ZIF8,ZIF67,内腔,再经,热解,碳化处理,组成与结构,正极材料,放电比容量,mAh,结构与组成,Co,导电性,发带,比表面积,微孔,介孔,活性硫,触及,催化转化,电催化,限域效应
AB值：
0.307435
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