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首页> 外文期刊>Inorganic Chemistry Frontiers >Natural chalcopyrite as a sulfur source and its electrochemical performance for lithium-sulfur batteries
【24h】

Natural chalcopyrite as a sulfur source and its electrochemical performance for lithium-sulfur batteries

机译：天然黄铜矿作为硫磺源及其对锂 - 硫磺电池的电化学性能

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摘要

The production of polysulfides during discharging and their solubility in electrolytes are issues encountered in lithium-sulfur batteries. In this study, a novel chalcopyrite material with fixed sulfur was developed based on its chemical affinity for lithium-sulfur batteries. Pure micro-sized chalcopyrite (CuFeS2) was prepared from its natural ore by simple flotation. Sulfur in the prepared chalcopyrite can be fixed in the electrode during charging-discharging because copper and iron are sulfur-friendly elements in nature. The fixing of sulfur leads to a high initial charge capacity (1300 mA h g(-1) at the initial discharge current density of 100 mA g(-1)), excellent rate performance, and good cycling properties. The discharge capacities are approximately 1200, 1050, 970, 930, and 875 mA h g(-1) at current densities of 100, 200, 300, 500, and 1000 mA g(-1), respectively. When the current density is reduced to 100 mA g(-1), the reversible capacity can recover to 1000 mA h g(-1), and the cyclability becomes impressive (initial capacity of 1130 mA h g(-1), and 767 mA h g(-1) is maintained for 100 cycles at a high current density of 1000 mA g(-1)). Given the abundance of chalcopyrite in nature and the simplicity and low cost of flotation extraction, chalcopyrite exhibits potential to be applied to lithium-sulfur batteries.
机译：在锂 - 硫电池中遇到的电解质中的多硫化物的产生及其在电解质中的溶解度。在本研究中，基于其对锂 - 硫磺电池的化学亲和力，开发了一种具有固定硫的新型黄铜矿材料。通过简单的浮选从其天然矿石制备纯微型微型黄铜矿（Cufes2）。在充电放电期间，制备的黄铜矿中的硫在电极中可以固定在电极中，因为铜和铁是本质上的硫互补的元素。硫的固定导致高初始充电容量（1300mA H（-1），初始放电电流密度为100 mA g（-1）），优异的速率性能和良好的循环性能。放电容量分别在电流密度为100,200,300,500和1000mA G（-1）的电流密度下约为1200,1050,970,930和875mA h g（-1）。当电流密度降至100 mA g（-1）时，可逆容量可以恢复到1000 mA hg（-1），并且可阻止性变得令人印象深刻（初始容量为1130 mA hg（-1），和767 ma hg （-1）以1000mA g（-1）的高电流密度保持100个循环。鉴于性质上的丰富性和浮选萃取的简单性和低成本，氯偶沸石表现出适用于锂 - 硫磺电池的可能性。

著录项

  • 来源
    《Inorganic Chemistry Frontiers》 |2019年第5期|共11页
  • 作者

    Zhou Jiahui; Li Sijie; Sun Wei; Ji Xiaobo; Yang Yue;

  • 作者单位

    Cent S Univ Sch Minerals Proc &

    Bioengn Changsha 410083 Hunan Peoples R China;

    Cent S Univ Coll Chem &

    Chem Engn Changsha 410083 Hunan Peoples R China;

    Cent S Univ Sch Minerals Proc &

    Bioengn Changsha 410083 Hunan Peoples R China;

    Cent S Univ Coll Chem &

    Chem Engn Changsha 410083 Hunan Peoples R China;

    Cent S Univ Sch Minerals Proc &

    Bioengn Changsha 410083 Hunan Peoples R China;

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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 无机化学;
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