S／In2 O3纳米材料的制备及其在锂硫电池正极材料中的应用.pdf

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1、２０１６年第２４卷合成化学Ｖｏｌ．２４，２０１６第８期，７２４～７２７ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙＮｏ．８，７２４～７２７·研究简报·Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３纳米材料的制备及其在锂硫电池正极材料中的应用１ａ，１ｂ１ａ，１ｂ倡１ａ，１ｂ２１ａ，１ｂ梁兴华，宋清清，赵玉超，刘于斯，刘浩（１．广西科技大学ａ．广西汽车零部件与整车技术重点实验室，ｂ．广西科技大学车辆动力与新能源重点研发中心，广西柳州５４５００６；２．上海交通大学环境科学与工程学院，上海２００２４０）摘要：以硝酸铟和蔗糖为原料，依次经水热反应和５５０℃碳化

2、制得Ｉｎ２Ｏ３纳米材料（ｎａｎｏ-Ｉｎ２Ｏ３）；将硫渗入ｎａｎｏ-Ｉｎ２Ｏ３得Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３，其结构和微观形貌经ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ表征。将Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３，导电炭黑和聚偏氟乙烯按质量比－１８∶１∶１制成正极材料（1）；将1涂覆于铝箔上，锂片作参比电极，１ｍｏｌ·ＬＬｉＰＦ６的ＤＭＦ／ＤＯＬ（V／V＝１／１）溶液为电解液，组装成锂硫半电池。采用循环伏安法和恒电流充放电法研究了Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３的电化学性能。结果表明：在－１１．９５Ｖ和２．３Ｖ处有两个还原峰，２．５Ｖ处有一个氧化峰。电流密度为３３５ｍＡ·ｇ，首次放电比容量为１３５７－１－１ｍＡｈ·

3、ｇ，库伦效率为８２．７５％。经８０次充放电后，放电比容量为５３７ｍＡｈ·ｇ。关键词：Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３；正极材料；锂硫电池；制备；电化学性能中图分类号：Ｏ６１４．３７；ＴＭ９１１文献标志码：ＡDOI：１０．１５９５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｓｃ．１００５-１５１１．２０１６．０８．１５２８２PreparationofS／In2O3NanomaterialandItsApplicationinCathodeMaterialofLithiumSulfurBatteries１ａ，１ｂ１ａ，１ｂ倡１ａ，１ｂＬＩＡＮＧＸｉｎｇ-ｈｕａ，ＳＯＮＧＱｉｎｇ-ｑｉｎ

4、ｇ，ＺＨＡＯＹｕ-ｃｈａｏ，２１ａ，１ｂＬＩＵＹｕ-ｓｉ，ＬＩＵＨａｏ（ａ．ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｂ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒｏｆＶｅｈｉｃｌｅＰｏｗｅｒａｎｄＮｅｗＥｎｅｒｇｙ，１．ＧｕａｎｇｘｉＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｕｚｈｏｕ５４５００６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏ

5、ＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｎ２Ｏ３ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ（ｎａｎｏ-Ｉｎ２Ｏ３）ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎａｔ５００℃，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｕｓｉｎｇｉｎｄｉｕｍｎｉｔｒａｔｅａｎｄｓａｃｃｈａｒｏｓｅａｓｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｏｆＳｉｎｔｏｎａｎｏ-Ｉｎ２Ｏ３．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｍｉｃｒｏｔｏｐｏｇｒａｇｈｉｅｓｗｅｒｅｃｈ

6、ａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭ，ＴＭＥａｎｄＸＲＤ．Ａｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌ（1）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｉｘｉｎｇＳ／Ｉｎ２Ｏ３ｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋａｎｄＰＶＤＦａｔｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ８∶１∶１．Ａｌｉｔｈｉｕｍｓｕｌｆｕｒｂａｔｔｅｒｙｗａｓａｓｓｅｍｂｌｅｄｂｙ1（ｃｏａｔｉｎｇｏｎａｌｕｍｉｎｕｍｆｏｉｌ），ｌｉｔｈｉ-ｕｍｐｌａｔｅａｎｄＬｉＰＦ６．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＳ／Ｉｎ２Ｏ３ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙＣＶａｎｄｇａｌｖａｎｏｓｔ

7、ａｔｉｃｃｈａｒｇｅ-ｄｉｓｃｈａｒｇｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳ／Ｉｎ２Ｏ３ｈａｄｔｗｏｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｅａｋｓａｔ１．９５Ｖ，２．３Ｖａｎｄａｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｅａｋａｔ２．５Ｖ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙ，ｉｎｉｔｉａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｃｏｕｌｏｍ-－１－１ｂｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＳ／Ｉｎ２Ｏ３ｗｅｒｅ３３５ｍＡ·ｇ，１３５７ｍＡｈ·ｇａｎｄ８２．７５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｄｉｓ-－１ｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｗａｓ５３７ｍＡｈ·ｇａｆｔｅｒｃｙｃｌｉｎｇ

8、ｆｏｒ８０ｔｉｍｅｓ．Keywords：Ｓ／Ｉｎ２Ｏ３；ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｌｉｔｈｉｕｍｓｕｌｆｕｒｂａｔｔｅｒｙ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔ