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C-LiFePO4/聚三苯胺复合锂离子电池正极材料的制备与性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310014, [2]沈阳化工大学化学工程学院,沈阳110142
  • 相关基金:国家自然科学基金(51003095,51103132)和浙江省公益性技术应用研究计划(2010C31121)资助项目
中文摘要:

通过低温溶剂热法和高温热处理技术合成了橄榄石结构的LiFePOdcarbon(C-LiFePO4)纳米材料.在此基础上,通过溶液共混法制备了一种新型的聚三苯胺(PTPAn)修饰包覆的C—LiFePO4复合锂离子电池正极材料(C—LiFeP04,PTPAn).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学阻抗谱(EIS)以及恒电流充放电等测试方法,考察PTPAn包覆量对C-LiFePO4/PTPAn复合正极材料性能的影响.结果表明:通过溶液共混法PTPAn能够致密地包覆在C-LiFePO4表面,形成一个有效的电子,离子传输通道从而有效提高C-LiFePO4基复合材料的电化学活性.所有样品中C-LiFePc)4/10%(州PTPAn作为正极材料呈现出最佳的电化学性能,在O.1C倍率恒流充放电下材料首次放电比容量为154.5mAh·g^-1,在10C高倍率恒流充放电下材料的放电比容量达到114.2mAh·g^-1.当C-LiFePO4,PTPAn复合材料表面包覆的PTPAn含量进一步增加,复合材料的电化学性能出现下降的趋势.电化学阻抗测试表明PTPAn包覆层明显减小了C—LiFePO4电极的电荷转移电阻.

英文摘要:

An olivine LiFePOJcarbon (C-LiFePO,) nanocrystalline material was prepared using a low-temperature solvothermal method, followed by a high-temperature post-annealing process. Then polytriphenylamine (PTPAn)- modified C-LiFePO4 (C-LiFePOJPTPAn) was prepared, as a composite for novel cathodes for lithium-ion batteries, by solution blending of the C.-LiFePO4 nanocrystalline material and the electroactive conducting polymer PTPAn. The effects of PTPAn coating of the C,-LiFePOJPTPAn samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and galvanostatic charge-discharge testing. The results indicated that the solution blending method produced a compact PTPAn coating on the C-LiFePO,, providing an effective electronic/ionic conducting pathway and enhancing the electrochemical activities of C-LiFePO4-based composites. The C-LiFePOJ10% (w) PTPAn electrode displayed an improved initial discharge capacity of 154.5 mAh. g-I at 0.1C, a superior high-rate performance discharge capacity of 114.2 mAh.g^-1 at 10C, and excellent cycling stability. With further increases in the PTPAn content of the coating on the C-LiFePO4/PTPAn composite, the electrochemical properties of the composite decreased. Electrochemical impedance measurements also demonstrated that the PTPAn coating significantly decreased the charge-transfer resistance of the C-LiFePO4 electrode.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781