磷酸鐵鋰/小尺寸石墨烯復(fù)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(fù)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(guān)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(fù)合材料

機構(gòu)： 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院 上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院

摘要： 磷酸鐵鋰(LiFePO4,LFP)是一種良好的陰極材料,然而導(dǎo)電率低和鋰離子擴散系數(shù)小的缺點限制了其在高倍率下的電化學(xué)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(yīng)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(fù)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(xué)阻抗譜(EIS)對樣品進(jìn)行表征分析和電化學(xué)性能測試。測試結(jié)果表明,復(fù)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(dǎo)電性。制備的LFP@C/SGN復(fù)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(jié)果表明SGN的引入能有效提高電導(dǎo)率與離子擴散速率,從而有效地提升電池的倍率性能。