Группа исследователей из Школы материаловедения и инженерии и Школы электронных наук и прикладной физики Технологического университета Хэфэй продемонстрировала, что распределение пор по размерам существенно влияет на характеристики катода, а не удельную площадь поверхности и общий объем пор. Кроме того, оптимизированная сборка из микро / мезо / макропористого углерода позволяет катоду иметь значительно улучшенные электрохимические характеристики, в которых отношение объема микропор к общему объему пор доминирует над стабильностью циклической работы батарей, соотношение объемов мезо / макропор влияет на пространство для загрузки серы. и каналы для переноса ионов.
Это исследование определяет направление создания пористых материалов для хранения энергии.Отчет опубликован в последнем номере журнала NANO.
На основе традиционного катода S / C сравнивается влияние площади поверхности, общего объема пор и распределения углеродных пор по размерам на характеристики Li-S батарей. Кроме того, исходя из предположения об идентично высоком содержании серы, исследуется связь между объемным соотношением микро / мезо / макропор с емкостью, плато напряжения, характеристиками скорости и циклической стабильностью Li-S батареи. Среди образцов пористый углерод обладает наибольшим соотношением объемов микропор 47.54% при средней удельной поверхности 1217 м2 / г и меньшем общем объеме пор 0.54 см3 / г представляет собой самую высокую начальную удельную емкость разряда 1327 мАч / г и удержание 630 мАч / г в течение 100 циклов при 0.Скорость 2C вместе с лучшей скоростью.
Выводы, сделанные в этом исследовании, могут быть непосредственно применены при производстве материалов для других систем хранения энергии и даже в качестве критериев для дальнейшей модификации Li-S аккумуляторов на основе углеродного материала.