刘智敏
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刘业翔
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胡国荣
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邓新荣
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高旭光
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肖政伟
材料导报
应用喷雾热分解工艺合成了Li[NixC01-2x]O2(x=0.25,0.33,0.4,0.5)系列复合氧化物.采用SEM、XRD、ICP、扣式电池测试等方法对材料的结构和性能进行了表征.测试结果表明,喷雾热分解合成的材料Li-[NixC01-2xMnx]O2为球形形貌,而且化学成分得到很好的控制.Co含量增加后,晶胞参数a、c值减小,而I003/I104值增加,说明Co对层状结构起到了稳定作用,能抑制Li+与Ni2+之间的混排.2025型扣式电池的测试结果显示,高Co含量复合氧化物材料比低CO含量材料的首次充放电比容量稍高,同时倍率性能和循环性能也得到一定的改善.
关键词:
球形Li[NixC01-2xMnx]O2
,
喷雾热分解
,
锂离子电池
邓龙征
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吴锋
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高旭光
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杨智伟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.009
磷酸铁锂基锂离子电池由于具有高的安全性能和优异的循环性能是新能源领域的研究热点.而磷酸铁锂材料本身导电性差,在实体电池制作过程中容易出现内阻较大和倍率性能不佳等问题,因此需要研究导电添加剂组成对电池性能的影响.本文用商业化的LiFePO4、石墨和电解液为主要原料,以碳纳米管(CNT)和导电碳黑(Super P)为导电添加剂,制作了20 Ah容量兼倍率型的磷酸铁锂软包电池.扫描电镜(SEM)分析测试表明导电碳黑Super P和CNT分散均匀,可与磷酸铁锂颗粒形成点和线的接触,进而可以提供更多的附加导电通路.应用该复合导电添加剂所制作的磷酸铁锂动力电池具有1.0 mΩ内阻,电池首次效率在91％以上,正极材料克容量0.5C发挥到146.32 mAh.g-1,9C/1C接近100％,倍率性能优异,电芯经过2165周循环电池容量保持率为91.78％,循环性能优秀;而使用常规导电碳SP+ KS-6的分容比容量是139.06 mAh·g-,电池内阻均值为3.25 mΩ,电芯经过2003次循环,容量保持率为87.63％.经过优化实验条件,正极中添加3％SP+ 1％ KS-6+ 1％CNT复合导电剂的电芯整体性能最佳.
关键词:
磷酸铁锂电池
,
碳纳米管
,
倍率性能
,
循环寿命
