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發布時間：2021-07-30 14:21

椰殼活性炭具有高特異性表面積和高孔隙度。毛孔結構可以通過不同的制備方法進行調整。鋰電池陰極材料可通過用硫填充硫微孔制備，具有良好的電化學性能和循環穩定性。鋰離子電池具有獨特的性能優勢，應用于筆記本電腦、相機和各種移動通信設備等便攜式設備中。大容量鋰離子電池已經用于電動汽車。經過多年的發展，以鋰化合物（如LiMn2O、LiCoO2、LiFePO4）為電極材料的傳統鋰離子電池的容量已接近其理論容量（<300mAh/g），但仍不能滿足當前的能源需求。因此，開發高能耗的儲能系統迫在眉睫。

由于椰殼活性炭孔度高，可用于盡可能多地裝載硫磺，有利于提高鋰電池的儲能密度。同時，椰子殼中豐富的微孔活性炭具有很強的吸附能力，延緩了多硫化物向孔外擴散，從而抑制了多硫化物的穿梭作用，提高了庫隆效率和電池的循環穩定性。多孔碳的孔隙結構和特定表面積對鋰硫電池的電化學性能有重要影響。為了證實這一點，我們用椰子殼作為化學活化方法的原料，制備了具有不同特定表面積和孔隙結構的活性炭。通過改變制備工藝參數，調整了活性炭的具體表面積和孔隙結構。研究了孔隙結構對鋰硫電池性能的影響，采用60%的硫作為陰極材料。結果表明，鋰硫電池的特異性容量隨著特定表面積的增加和活性炭中多孔比的提高而增加。活性炭特定表面積達到2900m2/g，中度率達到15.36%。當當前密度為 200mA/g 時，次放電容量為 1294.5mAh/g，100 個周期后可逆特定容量仍高達 809.3mAh/g。

椰殼活性炭原料在碳化過程中形成表面積和毛細管。它們也是椰殼活性炭吸附能力的原因。然而，由于碳化過程中產生的一些焦油和碳氧化物的吸附，比表面積變小并失去活性。使用水蒸氣、二氧化碳、煙道氣、空氣等活化劑進行活性，可以氧化和分解焦油和其他含碳化合物殘留在碳物種中，去除表面雜質，并重新打開原來堵塞的氣孔。此外，諸如水蒸氣的活化劑也可以侵蝕碳的表面以形成新的孔隙。同時，原來孔隙之間的薄壁可能被燃燒，使空隙增大，并且形成更加發達的孔結構，這是比表面積的大量增加，從而提高了炭的吸附能力。

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