涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能的影响

发布时间：2024-02-13 21:04

　　为了了解涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能的影响,分别对涂碳铝箔(包括涂炭黑铝箔和涂石墨烯铝箔)和光铝箔进行了形貌表征。扫描电子显微结果显示,涂炭黑铝箔表面没有完全被炭黑颗粒团聚体覆盖,而涂石墨烯铝箔表面则均匀平铺着石墨烯纳米片。之后进一步以3种铝箔为集流体制作了磷酸铁锂电池,来评估其对锂离子电池电化学性能的影响。结果显示,涂碳铝箔和光铝箔所制电池的电化学阻抗谱具有明显差异,涂碳铝箔对电池内阻具有显著的改善作用,光铝箔所制电池的阻抗谱则多一段由铝箔与活性材料界面空隙处的双电层电容产生的容抗弧。存储测试结果表明,使用涂碳铝箔后,电池自放电更小,存储性能有所改善。倍率充放电测试结果显示,涂碳铝箔电池大电流充放电时恒流充入比和放电中值电压更高,电池极化更小,功率性能更好。涂碳铝箔电池的低温性能也更具有竞争优势,其初始放电电压平台更高,放电容量也更高。涂碳铝箔对电池的1 C循环和3 C循环性能也有显著提升。同时,研究发现,涂碳层种类不同,对磷酸铁锂电池性能的提升效果不同:涂石墨烯铝箔在高功率工况下对磷酸铁锂电池性能的提升幅度优于涂炭黑铝箔,原因在于石墨烯片层在沿铝箔表面方向对导电和导热性能的改善优于炭...

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【部分图文】：

图2FP-Ta,FP-Tb和FP-Tc的电化学阻抗谱及其等效电路：(1)FP-Ta和FP-Tb;(2)FP-Tc

为了进一步探索涂碳铝箔对锂离子电池性能的影响，分别以Ta、Tb和Tc为正极集流体制作6.5A·h软包电池。电池的常温容量保持率和恢复率如图3所示，测试方法为：在常温(25℃)下对电池进行3次1C容判，取3次放电容量平均值，记为E0。将空电态电池1C充电至100%SOC，常温....

图4FP-Ta(a),FP-Tb(b)和FP-Tc(c)的倍率充放电曲线及其(d)恒流充入比和(e)放电中值电压

图4FP-Ta(a),FP-Tb(b)和FP-Tc(c)的倍率充放电曲线及其(d)恒流充入比和(e)放电中值电压图5FP-Ta,FP-Tb和FP-Tc的低温(-20℃，1C)放电曲线

图5FP-Ta,FP-Tb和FP-Tc的低温(-20℃，1C)放电曲线

图4FP-Ta(a),FP-Tb(b)和FP-Tc(c)的倍率充放电曲线及其(d)恒流充入比和(e)放电中值电压2.6涂碳铝箔对电池循环性能的影响

图6FP-Ta、FP-Tb和FP-Tc的1C(a)和3C(b)循环曲线

将FP-Ta、FP-Tb和FP-Tc进行常温1C充放电循环，如图6(a)所示。FP-Ta循环1691次，容量保持率为85.34%;FP-Tb循环1756次，容量保持率为88.48%;FP-Tc循环1358次，容量保持率为86.12%。由图可见，FP-Ta和FP-Tc的1C循环....

本文编号：3897205