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熔浸-液相硫化法制备高容量硫化锂/石墨复合正极材料
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作者 施洪勇 杨佳 +4 位作者 夏立新 潘顺伟 崔兆丰 谈仁杰 谈宏磊 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
硫化锂复合石墨材料的制备是许多学者关注的热点,而如何制备高容量的硫化锂复合石墨结构材料则更具有研究意义,目前采用石墨热还原硫酸锂方法进行工业规模生产此材料,该过程需要高温体系,并且属于固相反应,反应速率以及粒径均受限于硫... 硫化锂复合石墨材料的制备是许多学者关注的热点,而如何制备高容量的硫化锂复合石墨结构材料则更具有研究意义,目前采用石墨热还原硫酸锂方法进行工业规模生产此材料,该过程需要高温体系,并且属于固相反应,反应速率以及粒径均受限于硫酸锂。本文提出在真空体系下利用高温使锂熔浸浸入廉价石墨层内部,并在同体系下进行硫化制得硫化锂/石墨复合正极材料的思路。研究进行了熔浸-液相硫化试验,并考察了各参数对所制备材料的锂挥发率和锂填充率的影响,得到以下主要结论:最佳熔浸工艺参数为熔浸温度1173 K、时间180 min,最佳硫化工艺参数为硫化温度453 K、时间40 min,该反应过程全程处于真空体系中,既稳定高活性的锂,又提高锂与硫的反应程度,而浸入石墨中的锂在得到保护的同时,也将锂尺寸限制在微米级;所制备的硫化锂/石墨复合正极材料中锂基本上是处于石墨夹层内,产物中硫化锂含量为78.88%;硫化锂/石墨复合材料的结构更有利于电子传导,将其作为正极进行储能测试,势垒仅为3.0 V,比容量高达921.6 mAh/g。 展开更多
关键词 硫化锂复合石墨结构材料 复合正极材料 熔浸-液相硫化 锂填充率 储能 比容量 势垒
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