鱗片石墨鋰離子電池負(fù)極材料倍率性能研究.pdf

1、本文以天然鱗片石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料。研究粒度對(duì)石墨電化學(xué)性能的影響,并通過氧化、碳包覆和氧化—碳包覆相結(jié)合的方法對(duì)天然鱗片石墨進(jìn)行改性,以提高石墨的倍率性能和循環(huán)性能。
　　使用的測(cè)試手段有SEM、XRD、激光粒度分析、循環(huán)伏安測(cè)試和充放電測(cè)試。所選石墨平均粒徑分別是11μm、17μm和20μm,研究結(jié)果顯示,平均粒徑為11μm的石墨具有較高的可逆容量,該石墨在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C和5C倍率下,對(duì)應(yīng)的可逆

2、容量分別是362.4mAh/g、331.7mAh/g、282.2mAh/g、134.5mAh/g、88.3mAh/g、29.9mAh/g。
　　采用濃硫酸和雙氧水的混合物對(duì)11μm的石墨進(jìn)行氧化改性,并研究氧化時(shí)間對(duì)石墨倍率性能的影響。結(jié)果表明,氧化沒有改變石墨的基本結(jié)構(gòu),但是石墨層間距有所增大。氧化1h得到的石墨樣品在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C和5C的充放電條件下,可逆容量分別是368.9mAh/g、349.0mA

3、h/g、333.9mAh/g、184.6mAh/g、119.3mAh/g和36.2mAh/g,而且在1C倍率下循環(huán)150次之后容量保持率為68.5％,而天然石墨的為74.4%,氧化后石墨的可逆容量有所增大,但是循環(huán)性能有所降低。
　　以酚醛樹脂為前驅(qū)體,在石墨表面包覆一層碳材料。并考察了碳包覆量不同對(duì)石墨電化學(xué)性能的影響。當(dāng)碳包覆量為5%時(shí),得到的石墨樣品最有最高的可逆容量,在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C和5C倍率下,

4、對(duì)應(yīng)的可逆容量分別為368.4mAh/g、352.0mAh/g、345.2mAh/g、232.5mAh/g、141.4mAh/g和43.9mAh/g,在1C倍率下循環(huán)150次之后,容量保持率為83.2%,相對(duì)于天然石墨提高了8.8%,碳包覆使石墨的可逆容量和循環(huán)性能都得到了提高。
　　使用氧化+碳包覆法對(duì)石墨進(jìn)行混合改性,改性后石墨的可逆容量得到了大幅度的提升,而且循環(huán)性能也得到改善,在0.5C、1C、2C和5C的倍率下,混合改性