Page 174 - 《精细化工》2022年第3期

·596· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

起，构成粒径约为 10 μm 的颗粒。由图 5b 可以看出，
MnS@C 复合材料表面出现许多小孔，这与 BET 测
试结果一致。由图 5c 可以看出，碳骨架表面均匀地
覆有 MnS，C、S 和 Mn 均匀分散在 MnS@C 复合材
料中，证实了碳与 MnS 纳米粒子之间良好的接触。
因此，碳的存在可以缓解 MnS 纳米粒子在充放电过

图 5 MnS（a）和 MnS@C 复合材料（b）的 SEM 图； 程中的团聚和体积膨胀，从而将在很大程度上提高
MnS@C 复合材料的 C、S、Mn 的 EDS 谱图（c） 电化学性能和循环稳定性。
Fig. 5 SEM images of MnS (a) and MnS@C (b); EDS 2.2 MnS@C 复合材料的电化学性能
mappings (c) of C, S and Mn of MnS@C composites
将 MnS@C 复合材料组装成半电池进行电化学
图 5a 显示 MnS 呈椭圆形，纳米粒子团聚在一 性能测试，结果见图 6。

图 6 MnS 和 MnS@C 复合材料的循环性能曲线（a）和倍率性能曲线（b）；MnS@C 复合材料的 CV 循环曲线（c）；
MnS 和 MnS@C 复合材料 Nyquist 曲线（d）
Fig. 6 Cycling stability curves (a) and rate performance curves (b) of MnS and MnS@C composites; CV curves of MnS@C
composites (c); Nyquist plots of MnS and MnS@C composites (d)

由图 6a 可知，MnS@C 复合材料在 0.1 A/g 电 即使在高强度电流密度（1.6 A/g）下，MnS@C 复
流密度下循环 200 圈，其放电比容量为 830 mA·h/g， 合材料仍可提供 348 mA·h/g 的放电比容量，高于
高于 MnS 的放比电容量，并且整个循环过程中的库 MnS 的放电比容量。因此，MnS@C 复合材料比 MnS
仑效率稳定在 99%以上，说明该材料具有良好的稳 具有优异的倍率性能和更高的放电比容量。再次证
定性及优异的循环性能。此外，与硫化物和石墨复 明，MnS@C 复合材料优异的循环稳定性可以归因
合材料的放电比容量相当 [23-24] 。为 进一步研究 于无定形多孔碳与 MnS 纳米粒子的紧密结合。
MnS@C 复合材料的结构稳定性，使其在不同的电 为进一步探究 MnS@C 复合材料的电化学性
流密度下进行倍率性能测试。由图 6b 可以看出，当 能，首先，在 0.1 mV/s 扫描速率下，0.01~3.0 V 电
电流密度分别为 0.2、0.4、0.8、1.0、1.2 和 1.6 A/g 压范围内测试 4 条 CV 曲线，结果见图 6c。由图 6c
时，MnS@C 复合材料放电比容量分别为 644、522、 可见，在第一次阴极扫描时，大约在 0.6 V 处出现
427、399、373 和 348 mA·h/g。当放电倍率恢复到 一个宽特征峰，该峰在随后的循环中消失，可归因
0.2 A/g 时，放电比容量恢复到 758 mA·h/g。此外， 于固体电解质膜（SEI）的形成 [25] 。此外，在 0.77