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静电纺丝法制备自支撑多孔碳/硒复合柔性纳米纤维

产品手册    2021-12-03 14:08

近年来,锂电池在便携式电子设备、电动汽车等领域迅速发展,其中长循环寿命、高比能量、低成本和高效率的新型电池体系亟待开发、应用。锂硫电池凭借高理论比能量(2 600 Wh·kg-1)受到广泛关注。然而,硫的绝缘性质、体积变化和多硫化物溶解问题,导致其电化学反应迟缓和硫利用率低,限制了实际应用,尽管采用了各种各样的方法来解决锂硫电池的这些问题,例如构建多孔碳载体、优化电解液体系、导电聚合物包覆、设计新的结构等,但锂硫电池的固有问题仍不能完全解决。因此,探索新型高能量密度正极材料仍是高性能锂离子电池研究的关键。

 

多孔碳纳米纤维膜(PCNFS)的制备过程

 

将 1.5 g 聚丙烯腈溶于 N,N⁃二甲基甲酰胺(DMF)中,在50 ℃下,磁力搅拌,然后将正硅酸乙酯和 HCl添加到溶液中,磁力搅拌反应后得到纺丝前驱液。将前驱液转移到注射器中,,在采用铝箔接收,静电纺丝制备 PAN 纳米纤维膜。将收集到的 PAN 纳米纤维膜在空气气氛下预氧化,随后在氩气气氛下碳化,制备得到含SiO2的碳纤维膜,标记为SiO2/CNFS。之后将纤维膜在 NaOH溶液中浸泡以刻蚀除去 SiO2,再用去离子水和乙醇清洗后在 60 ℃烘箱中烘干,制备得到PCNFS。

 

图1 (a、b) PCNFS和(c、d) 1Se@PCNFS的SEM图。