【摘 要】
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采用两步干混-球磨方法制备了石墨烯掺杂改性的锂离子电池LiFePO4/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2复合正极材料,实现LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料的高容量和高安全性。借助X射线衍射(XRD
【机 构】
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上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室,南京大学化学化工学院
【基金项目】
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上海市科技人才计划(No.18QB1402600);国家自然科学基金(No.21573103)资助项目
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采用两步干混-球磨方法制备了石墨烯掺杂改性的锂离子电池LiFePO4/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2复合正极材料,实现LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料的高容量和高安全性。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。结果表明,石墨烯的存在实现了Li Fe PO4材料在LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料表面的完全包覆,形成致密的包覆层,进一步抑制LiNi0.8Co0.15Al0.05O2与电解液之间的副反应,提高活性材料利用率和循环性能。三者之间构成导电网络,加快电子渗透和传输,提高倍率性能。Li Fe PO4质量分数为20%的Li Fe PO4-Graphene/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2样品具有最佳的容量性能和长循环性能,0.1C时放电容量达到202.5 m Ah·g-1,3C时放电容量仍然可保持在160.5 m Ah·g-1。50℃在2.84.3 V,0.5C下循环100次后,容量保持率为91.9%,优于LiNi0.8Co0.15Al0.05O2和LiFePO4/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2样品的72.9%和82.0%。
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