碳源對鋰離子電池正極LiCo1/3Mn1/3Fe1/3PO4/C的合成及電化學(xué)性能影響的研究


1.3萬字 39頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 三元復(fù)合材料LiCo1/3Mn1/3Fe1/3PO4/C是近年來廣為關(guān)注的鋰離子電池材料之一。本論文采用不同碳源，通過微波加熱可簡單快速合成橄欖石型固溶體LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/C。材料的形貌結(jié)構(gòu)通過X-射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和能量分散光譜儀等進(jìn)行表征。在所得LiCo1/3Mn1/3Fe1/3PO4/C材料中，BP2000炭黑包覆的LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4(LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/BP)的粒徑和碳層分布比乙炔黑（LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/AB）和導(dǎo)電炭黑Super P LI（LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/SP）包覆的樣品更均勻。而且，LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/BP納米復(fù)合材料顯示出優(yōu)異的電化學(xué)性能。在0.1 C時(shí)放電容量高達(dá)160 mAhR26;g-1，循環(huán)穩(wěn)定性出色，在0.1 C，經(jīng)過30次充放電循環(huán)，容量仍達(dá)143 mAhR26;g-1。 高倍率性能良好，即使在20 C的放電電流密度下，容量仍達(dá)76 mAhR26;g-1。循環(huán)伏安和電導(dǎo)率測試表明碳包覆對LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4對鋰離子的擴(kuò)散，鋰嵌入/脫出的可逆性和導(dǎo)電性有顯著的改善。電化學(xué)阻抗譜顯示LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4/BP復(fù)合電極具有低的傳遞電阻，從而導(dǎo)致快速的電子遷移的電化學(xué)鋰嵌入/脫出反應(yīng)過程。因此，選用適當(dāng)碳源的橄欖石型LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4固溶體是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ匿囯姵氐恼龢O材料。

關(guān)鍵詞： LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4 復(fù)合材料 碳源 正極材料 鋰離子電池