链状UiO-66/碳纳米管材料的制备及其对多硫化物的吸附-催化-转化研究

郑革; 陈杰; 林恩顺; 许国保

doi:10.13715/j.issn.2096-644X.20231011.0001

湘潭大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (01) : 158 -167. DOI: 10.13715/j.issn.2096-644X.20231011.0001

链状UiO-66/碳纳米管材料的制备及其对多硫化物的吸附-催化-转化研究

郑革, 陈杰, 林恩顺, 许国保

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摘要

锂硫电池不仅具有高的理论比容量和能量密度，而且正极硫具有储量丰富、易回收、环境友好等特点，被认为是最具潜力的下一代储能器件.但活性物质硫的绝缘性、放电产物多硫化物溶解与穿梭等一系列问题，导致锂硫电池电化学性能差，严重阻碍了其商业化应用.制备功能化锂硫电池隔膜是解决锂硫电池面临的问题，提升锂硫电池电化学性能的重要途径.该文通过制备金属有机框架材料(UiO-66)与酸化碳纳米管(ACNT)的复合材料，并将其对商业隔膜进行修饰获得功能化隔膜.其中，UiO-66与多硫化物之间强的化学相互作用和优异的催化性能，能够有效促进多硫化物的催化转化并抑制其穿梭效应，改善锂硫电池电化学性能.此外，ACNT作为良好的导电基底，使得复合材料可以作为上层集流体提高活性物质硫的利用率.通过UiO-66和ACNT不同特性的协同作用，采用功能化隔膜的锂硫电池表现出优异的倍率和循环性能.