TiC集成多孔碳纤维布，用于高性能锂硫电池

此外，TiC/CC的高导电性以及钛原子独特的空d轨道，有助于提升硫阴极的电导率并锚定多硫化物，从而加速硫的反应动力学并抑制多硫化物的穿梭效应。因此，Li/TiC/CC阳极在10mA cm–2电流密度下可实现超过2000小时的稳定循环，而组装的锂硫全电池在0.2 C倍率下初始容量达992.61mAh g–1，经500次循环后仍保持631.17mAh g–1的容量，展现出优异的电化学性能。 综上所述，通过一种简便的焦耳加热方法快速合成了TiC/CC多孔纤维，并将其用作锂负极和硫正极的基底，以提升锂硫电池的电化学性能。在此过程中，TiC/CC的高导电性促进了电子的快速传输，从而提升了硫正极的氧化还原动力学。同时，钛原子的空d轨道赋予TiC/CC强大的多硫化物吸附能力，有助于缓解多硫化物的穿梭效应。此外，TiC/CC的多孔纤维结构为硫和锂的沉积提供了充足空间，甚至降低了锂沉积的局部电流密度，从而抑制了锂枝晶的生长。因此，Li/TiC/CC 负极可在 10 mA cm–2 的高电流密度下稳定循环超过 2000 小时，且锂沉积均匀。多硫化物溶液的颜色变为无色，其特征紫外-可见吸收峰在添加 TiC/CC 后减弱。此外，组装的S/TiC/CC||Li/TiC/CC全锂硫电池在初始阶段达到992.61mAh g–1的容量，并在0.2 C下循环500次后仍保持631.17mAh g–1的容量，每循环容量衰减率仅为0.073%。该双功能集成材料的应用，结合其快速简便的制备方法，为改性锂硫电池提供了新型策略，最终有助于实现可扩展且成本效益高的储能解决方案。