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摘要：一种二氧化铈掺杂多孔碳棒抑制锂硫电池穿梭效应的方法，它涉及锂硫电池正极材料领域。本发明要解决锂硫电池中硫的绝缘性、充放电过程中电极体积膨胀、以及穿梭效应问题。本发明将纳米二氧化铈晶体嵌入多孔碳棒材料中进行硫的储存和对多硫化物的化学吸附，极性二氧化铈能有效吸附多硫化物，抑制梭效应，以此作为锂硫电池的正极材料获得了优异的电化学性能。通过对锂离子扩散系数计算以及DFT结合能的计算，得出含有二氧化铈的多孔碳棒材料有利于锂离子与硫的快速结合同时抑制锂硫电池的穿梭效应。本发明应用于锂电池领域。
主权项：1.一种二氧化铈掺杂多孔碳棒抑制锂硫电池穿梭效应的方法，其特征在于具体步骤为：一、碳棒前驱体的制备以大豆分离蛋白为碳源，加入质量比为3:1～1:1络合剂柠檬酸钠并溶于去离子水，水浴加热，烘干后转移至管式炉中在700℃～900℃氮气保护碳化1～3h，得到黑色粉末碳棒前驱体；二、多孔碳棒的制备将步骤一中碳棒前驱体与氢氧化钾按照质量比1:1～1:3搅拌，混合均匀后在真空干燥箱中干燥，然后转移至管式炉中700℃～900℃氮气保护1～2h得到多孔碳棒粉末；三、二氧化铈掺杂多孔碳棒的制备将醋酸铵及硝酸铈在无水乙醇中搅拌至溶液透明，加入步骤二中所得多孔碳棒粉末超声分散30min，其中醋酸铵、硝酸铈以及多孔碳棒粉末的质量比为1:1:3～1:1:5，然后转移至高压反应釜中在120℃～180℃反应4～12h，冷却至室温后离心烘干，得到灰色粉末，将灰色粉末转移至管式炉中在800℃氮气保护高温反应3h，得到黑色二氧化铈掺杂多孔碳棒材料；四、碳-硫复合材料的制备将步骤三中所得二氧化铈掺杂多孔碳棒材料与单质硫按照质量比1:4球磨1～3h，在密闭条件下于155℃熔融扩散3～5h得到碳-硫复合材料；五、正极的制备及电池组装将所得碳-硫复合材料、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯按照质量比8:1:1分散于氮-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后刮涂在洁净的铝箔上于烘干，待冷却至室温后，用切片机切片待用，依次按照负极壳、锂片、隔膜、有机电解液、正极和正极壳的顺序在充满氩气的手套箱中进行组装，即得到所述的锂硫电池。
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