NiS-TiO_(2)/CNTs三维载体对多硫化锂催化转化性能的研究  

NiS-TiO_(2)/CNTs 3D Matrix for Accelerating Sulfur Redox Kinetics in Li-S Battery

作　　者：彭涛 李晓 胡章涛 钱腾蓉 望军 张瀚 PENG Tao;LI Xiao;HU Zhangtao;QIAN Tengrong;WANG Jun;ZHANG Han(College of Materials and New Energy,Chongqing University of Science and Technology,Chongqing 401331,China)

机构地区：[1]重庆科技大学材料与新能源学院,重庆401331

出　　处：《重庆科技大学学报(自然科学版)》2025年第1期12-17,36,共7页Journal of Chongqing University of Science and Technology(Natural Sciences Edition)

基　　金：国家自然科学基金青年项目“锂硫电池正极载体材料的构筑及其对放电过程的分段控制机制”(52107223);重庆市教委科学技术研究项目“锂硫电池分级结构载体的构筑及其固硫机制研究”(KJQN202401536);重庆科技大学硕士研究生创新计划项目“单原子分散M-N x材料可控合成及其在酯类锂硫电池中的作用机制研究”(YKJCX2421616)。

摘　　要：锂硫电池具有理论能量密度高、资源丰富、成本低等优点,具备成为下一代储能系统电池的潜力。但锂硫电池正极循环过程中存在的“穿梭效应”会造成活性物质损失,使得其容量迅速衰减。为了解决此问题,制备了一种由NiS-TiO_(2)纳米线与碳纳米管复合而成的材料NiS-TiO_(2)/CNTs,载硫后的NiS-TiO_(2)/CNTs/S在放电倍率为0.2 C下的初始放电比容量高达1176.0(mA·h)g,长循环100次后,其放电比容量仍能达到556.4(mA·h)g,表现出了优异的循环稳定性。Lithium-sulfur(Li-S)batteries possess the advantages of a high theoretical energy density,abundance of resource and low cost of sulfur,making them promising candidates for next-generation energy storage systems.However,during cycling,Li-S batteries suffer from the"shuttle effect",leading to the loss of active material and rapid capacity decay.To solve this problem,a composite material of NiS-TiO2 nanowires and carbon nanotubes(NiS-TiO_(2)∕CNTs)was prepared.With batteries sulfur-loaded,the NiS-TiO_(2)∕CNTs∕S cathode material delivers a high initial specific capacity of 1176.0(mA·h)∕g at 0.2 C and retains a discharge capacity of 556.4(mA·h)∕g after 100 cycles at 0.2 C,demonstrating excellent cycling stability.

关 键 词：二氧化钛 硫化镍 穿梭效应 锂硫电池 

分 类 号：TM912[电气工程—电力电子与电力传动]