磷酸鐵鋰/小尺寸石墨烯復合鋰離子電池陰極材料的制備及儲能特性

編號：NMJS07947

篇名：磷酸鐵鋰/小尺寸石墨烯復合鋰離子電池陰極材料的制備及儲能特性

作者：夏童 李剛 徐世偉 趙洋 胡南滔

關鍵詞： 小尺寸石墨烯 鋰離子電池 磷酸鐵鋰(LFP) 高溫固相法 陰極材料 復合材料

機構： 上海交通大學電子信息與電氣工程學院 上海交通大學物理與天文學院

摘要： 磷酸鐵鋰(LiFePO4,LFP)是一種良好的陰極材料,然而導電率低和鋰離子擴散系數小的缺點限制了其在高倍率下的電化學性能。尋找規(guī)�；�工藝制備高倍率的鋰離子電池陰極材料,對于高倍率鋰離子電池的制備和應用意義重大。采用模板刻蝕法制備尺寸小于200 nm的小尺寸氧化石墨烯(SGO),用濕法球磨和高溫固相法有效地制備碳包覆的磷酸鐵鋰/小尺寸石墨烯(LFP@C/SGN)復合電極材料。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學阻抗譜(EIS)對樣品進行表征分析和電化學性能測試。測試結果表明,復合材料具有完整的晶型,SGN的引入有效地減小了LFP@C的顆粒尺寸并提升了材料的導電性。制備的LFP@C/SGN復合材料具有優(yōu)異的倍率性能,在10 C(1 C=170 mA/g)的電流密度下,電極的放電比容量仍可以保持在92.6 mA·h/g。此外,在15 C的電流密度下,循環(huán)100次后仍具有75.8 mA·h/g的放電比容量。實驗結果表明SGN的引入能有效提高電導率與離子擴散速率,從而有效地提升電池的倍率性能。