锂硫电池中CNTs-CNFs夹层对多硫化物的捕获和加速转化机理

摘要

为有效抑制多硫化锂（LiPSs）的穿梭效应，通过静电纺丝、电化学沉积和化学气相生长技术在碳纳米纤维（CNFs）上垂直生长碳纳米管（CNTs），开发了一种超薄、轻质的多功能三维多层交联碳纳米纤维-碳纳米管（CNTs-CNFs）夹层，并研究CNTs-CNFs对锂硫电池（LSBs）电化学性能的影响。研究结果表明：CNTs-CNFs薄膜优异的导电性和丰富的孔隙结构为LSBs提供了均匀的导电网络和LiPSs的吸附过滤屏障，与无夹层相比，含有CNTs-CNFs夹层的电池具有更优异的容量保持率和循环稳定性，在0.2 C电流密度下具有1 296.7 m A·h/g的初始放电比容量，在100次循环后仍能提供了864.7 mA·h/g的放电比容量，容量保持率为66.68%。

关键词

多硫化锂(LiPSs) / 碳纳米纤维-碳纳米管(CNTs-CNFs) / 夹层 / 三维多层交联 / 锂硫电池(LSBs)