不同形狀/尺寸MIL-96-Al應(yīng)用于鋰硫電池

        MIL-96(Al)金屬有機(jī)骨架,CAS:908831-43-6

　　金屬有機(jī)框架材料(MOFs)由于其形貌和尺寸的可控與晶體內(nèi)部含有的孔道結(jié)構(gòu)和路易斯酸金屬位點(diǎn)顯示了在鋰硫電池應(yīng)用中的潛力。

　　通過合成具有不同形貌和尺寸的MIL-96晶體。并將其作為硫載體研究形貌與尺寸對(duì)于多硫化鋰的吸附與材料比容量之間的關(guān)系。通過X射線粉末衍射、拉曼光譜、紅外光譜等表征手段證明了MOFs材料的成功合成。

　　X射線光電子能譜與同步輻射表征說明負(fù)載硫后的樣品中硫的存在形式，并且與MOFs的骨架具有一定的相互作用。

　　將以上得到的不同形貌的MIL-96晶體作為硫載體制備鋰硫電池正極材料，鋁箔為集流體，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSi)為電解液，組裝為2032型紐扣電池進(jìn)行電化學(xué)分析。

　　在充放電倍率為0.1 C時(shí)，測(cè)試所得HPC, HBC, HPBC的初始比容量分別為：1322.7, 847.8, 760.6 mAh g-1，經(jīng)過200圈恒電流充放電后比容量分別為：246.3, 389, 176 mAh g-1。

　　Q2/Q1比值與U1值對(duì)比可以看出：HBC晶體作為硫載體時(shí)，其Li+遷移速率與硫利用率高。圖5為HBC形貌晶體的不同尺寸樣品作為硫載體的電化學(xué)性能分析。結(jié)果表明：隨著晶體尺寸的減小，其循環(huán)性能逐漸升高，歸因于隨著晶體的尺寸減小，單位質(zhì)量的載體材料暴露的(101)晶面面積隨之增大。

　　同時(shí)，由于晶體尺寸的減小，其為電極材料時(shí)，與導(dǎo)電劑的接觸更為充分，使得較小尺寸的樣品可以獲得較低的阻抗。

　　文章首先通過宏觀Li2S4溶液的吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)試了不同形貌與不同尺寸大小的MIL-96晶體對(duì)Li2S4分子的吸附。結(jié)果證明：(101)晶面暴露面積大的HBC晶體對(duì)于Li2S4的吸附作用大。對(duì)于不同尺寸大小的HBC晶體，隨著尺寸的減小，其對(duì)于Li2S4分子的吸附作用逐漸增強(qiáng)。

　　MIL-96(Al)，cas908831-43-6

　　MIL-96(Al)金屬有機(jī)骨架是一種MOF材料，由西安齊岳生物提供。

　　CAS NO.：908831-43-6

　　分子式：C54H46Al14O62H48O24

　　分子量：2497.01

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