石墨烯改善磷酸铁锂正极材料倍率性能研究

发布时间：2021-04-03 18:32

　　锂离子电池能量密度高、循环寿命长、安全性好,是目前应用最广泛的储能体系。磷酸铁锂是一种橄榄石结构的锂离子电池正极材料,具有循环稳定、安全环保、价格低廉等优点。然而,磷酸铁锂的电导率低,限制了其倍率性能。本文采用二维材料石墨烯作为磷酸铁锂的复合添加剂,通过提高电子电导率以及双电层吸附作用等方面改善磷酸铁锂的电化学性能,制备了一系列性能优异的磷酸铁锂/石墨烯复合材料。主要研究成果如下:采用水热法制备磷酸铁锂材料,将氧化石墨烯高温热还原制备石墨烯材料,以石墨烯作为导电添加剂制备磷酸铁锂正极,研究了石墨烯导电剂的添加量对磷酸铁锂正极倍率性能的影响。随着石墨烯导电剂含量增加,LiFePO₄电极的倍率性能显著提高。含30wt%石墨烯的电极在30C和50C的高放电倍率下,分别具有高达103.1mAh g^-1和68mAhg^-1的比容量。此外,该电极还表现出良好的循环性能,在30C下循环1000次后,电极的容量保持率高于800%。采用溶剂热法制备三维双层导电网络的碳包覆磷酸铁锂/石墨烯复合材料。研究结果表明,石墨烯的高导电性提高了复合材料... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－】锂离子电池的工作原理图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ［】４】??

图１－３溶胶凝胶法制备多孔炭包覆磷酸铁锂〖６】??

图１－４固相球磨法制备磷酸铁锂［６７１??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｏｌｉｄ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｒｏｎ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ［６７１??

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势[J]. 汤雁,刘攀,徐友龙.  电子元件与材料. 2014(08)



本文编号：3116858