碳材料在鋰（離子、空氣）電池中的性能.pdf

1、本文對碳材料的在鋰離子電池和鋰空氣電池中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。本文首先對天然石墨進(jìn)行球磨和熱處理兩種方式的硫化處理，對其進(jìn)行了XRD、XPS、Raman光譜及電化學(xué)性能測試。XRD測試表明，經(jīng)過球磨之后，材料的石墨化度下降而熱處理硫化的石墨的石墨化度基本沒有變化；XPS測試表明兩種方法均在石墨表面引入了含硫原子的表面基團(tuán)；Raman光譜測試表明熱處理和球磨之后的表面不規(guī)則程度依次上升。電化學(xué)測試表明熱處理方法硫化使天然石墨的首次循環(huán)的可

2、逆容量和庫侖效率得到提高，而球磨硫化使天然石墨的可逆容量提高但是首次的庫侖效率下降。SEM分析表明球磨硫化的天然石墨電極表面的SEI的厚度明顯增加。對組成為LiCoO2為正極、人造石墨為負(fù)極、電解液為1MLiPF6/EC-DEC-EMC+1 wt.％VC+1wt％PS的荷電態(tài)為60％和100％SOC的商品化鋰離子電池在室溫下存放6個月并對其循環(huán)性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明100次循環(huán)后的荷電能力依次為新電池>60％SOC>100％SOC。用X

3、PS對SEI的組成進(jìn)行分析并將電解液添加劑PS中的硫原子為示蹤原子，結(jié)果表明有機組分向無機組分的轉(zhuǎn)化以及60％和100％SOC的電池的含硫成分出現(xiàn)明顯的溶解。SEM和XPS表面及深度分析表明SEI厚度的增加是60％和100％SOC的電池循環(huán)性能下降的重要因素之一。 以電子電導(dǎo)率高的碳材料制備空氣電極，對鋰空氣電池用空氣電極的性能進(jìn)行了初步研究。結(jié)果表明，采用Super P碳材料制備的空氣電極的容量要高于采用BP2000和VGCF