楼雄文Science子刊：优异储锂\/钠正极，活性物质含量63wt%！

纳米人 · 公众号 · · 2018-06-12 14:14

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图2. 对pPAN/SeS ₂ 和一些对比样品的表征

在热处理过程中，PS受热分解，形成了连续贯通的孔道结构，同时PAN与SeS ₂ 发生脱氢反应，Se-S链状分子与PAN的高分子骨架形成化学键，得到pPAN/SeS ₂ 复合材料。

图3. pPAN/SeS ₂ 和pPAN/S，pPAN/Se的电化学性能对比

与pPAN/S和pPAN/Se相比，pPAN/SeS ₂ 结合了二者各自的优点。pPAN/SeS ₂ 的电化学活性更多地类似于pPAN/Se；同时，得益于在理论比容量和电导率上的优势，pPAN/SeS ₂ 的放电比容量又远高于二者。

图4. Li-SeS ₂ 电池的性能

在0.5Ag ^-1 的电流密度下，pPAN/SeS ₂ 复合正极的储锂比容量达到>1000mAh g ^-1 ，并保持接近于100%的库伦效率。同时，pPAN/SeS ₂ 具有优异的倍率性能和长循环稳定性，在4A g ^-1 的电流密度下，能稳定循环2000次。

图5. 室温Na-SeS ₂ 电池的性能

室温Na-S电池在近年来得到了很多关注。但是，受限于S和Na ₂ S的低电导率，室温Na-S电池的反应活性很难被大幅度提升。研究者将pPAN/SeS ₂ 作为正极材料用于室温Na-SeS ₂ 电池，显示出了优异的反应活性。在室温0.1A g ^-1 的电流密度下，pPAN/SeS ₂ 第二次放电的比容量高达944mAh g ^-1 ，其循环和倍率性能均远优于pPAN/S正极。