纵向开槽碳纳米管

硫填充率显著提升

通过纵向开口和Fe3C修饰，同时提升硫的物理限域与化学吸附能力，有效抑制多硫化物穿梭。

Tu, Jianxin · Kui, Hao · Jiapu, Li · 白瑞成 · 曾燮榕 · Zhang, Fangzhou · 李爱军

Journal of Energy Storage 2023

参数信息

初始放电容量

968 mAh g⁻¹

每圈容量衰减率

0.043 % per cycle

技术优势

硫能填得更满

单边开槽结构使熔融硫更容易进入碳纳米管内部，显著提高硫在CNT中的填充率。

多硫化物被化学固定

Fe3C纳米颗粒提供化学吸附位点，减轻多硫化物穿梭效应，从而改善循环稳定性。

循环几乎不衰减

在硫载量3.0 mg cm⁻²、1.0 C下循环1000次，每圈容量衰减仅0.043%。

应用场景

• 锂硫电池正极材料：作为硫宿主材料，提升硫利用率和循环稳定性。
• 高能量密度电池：高硫载量下仍保持高容量，有助于提升电池能量密度。
• 碳纳米管基功能材料：通过开槽和Fe3C修饰赋予CNT更强的硫固定能力。