华中师范大学学报（自然科学版）
華中師範大學學報（自然科學版）
화중사범대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF CENTRAL CHINA NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES)
2014年
5期
703-710
,共8页
华丽%赵迪%戴伟%戴月%黄青%段连生
華麗%趙迪%戴偉%戴月%黃青%段連生
화려%조적%대위%대월%황청%단련생
三维(3D)多孔%LiFePO4正极材料%锂电池%电化学性能
三維(3D)多孔%LiFePO4正極材料%鋰電池%電化學性能
삼유(3D)다공%LiFePO4정겁재료%리전지%전화학성능
three-dimensional multiporous%lithium iron phosphate cathode materials%lithium battery%electrochemical characteristics
聚苯乙烯微球(PST)作模板成功地制备出了三维(3D)多孔LiFePO4锂电池正极材料,并与传统固相法制备的LiFePO4比较,分析形貌、性能差异.结果显示,固相法合成的LiFePO4近似呈球形,颗粒大小不均,平均粒径约80～220 nm.而模板法合成产物具有3D多孔结构,孔径较为均匀.BET测试显示,3D多孔LiFePO4比表面积较大,为11.239 8 m2/g,单孔体积为0.034 cm3/g,而固相法合成产物比表面积为2.003 2 m2/g,单孔体积为0.006 cm3/g.因此,3D多孔LiFePO4为锂电池中锂离子嵌入和脱出提供便利通道.电化学性能显示,两种方法在3.3～3.5 V电压区间有一个较好充电和放电平台,固相法最大充放电比容量为60～70 mAh·g-1,而模板法合成的多孔材料其稳定性较好,充放电比容量基本稳定在170 mAh·g-1左右.电化学阻抗谱(EIS)分析,多孔的LiFePO4材料其欧姆接触电阻(R1)、电化学反应的电荷转移电阻(R2)和半无限边界条件下的扩散阻抗(W1)较之固相法合成LiFePO4材料均小,3D多孔结构有利于减少因阻抗引起的电池容量的损耗,增强电池的稳定性,提高可逆比容量.
聚苯乙烯微毬(PST)作模闆成功地製備齣瞭三維(3D)多孔LiFePO4鋰電池正極材料,併與傳統固相法製備的LiFePO4比較,分析形貌、性能差異.結果顯示,固相法閤成的LiFePO4近似呈毬形,顆粒大小不均,平均粒徑約80～220 nm.而模闆法閤成產物具有3D多孔結構,孔徑較為均勻.BET測試顯示,3D多孔LiFePO4比錶麵積較大,為11.239 8 m2/g,單孔體積為0.034 cm3/g,而固相法閤成產物比錶麵積為2.003 2 m2/g,單孔體積為0.006 cm3/g.因此,3D多孔LiFePO4為鋰電池中鋰離子嵌入和脫齣提供便利通道.電化學性能顯示,兩種方法在3.3～3.5 V電壓區間有一箇較好充電和放電平檯,固相法最大充放電比容量為60～70 mAh·g-1,而模闆法閤成的多孔材料其穩定性較好,充放電比容量基本穩定在170 mAh·g-1左右.電化學阻抗譜(EIS)分析,多孔的LiFePO4材料其歐姆接觸電阻(R1)、電化學反應的電荷轉移電阻(R2)和半無限邊界條件下的擴散阻抗(W1)較之固相法閤成LiFePO4材料均小,3D多孔結構有利于減少因阻抗引起的電池容量的損耗,增彊電池的穩定性,提高可逆比容量.
취분을희미구(PST)작모판성공지제비출료삼유(3D)다공LiFePO4리전지정겁재료,병여전통고상법제비적LiFePO4비교,분석형모、성능차이.결과현시,고상법합성적LiFePO4근사정구형,과립대소불균,평균립경약80～220 nm.이모판법합성산물구유3D다공결구,공경교위균균.BET측시현시,3D다공LiFePO4비표면적교대,위11.239 8 m2/g,단공체적위0.034 cm3/g,이고상법합성산물비표면적위2.003 2 m2/g,단공체적위0.006 cm3/g.인차,3D다공LiFePO4위리전지중리리자감입화탈출제공편리통도.전화학성능현시,량충방법재3.3～3.5 V전압구간유일개교호충전화방전평태,고상법최대충방전비용량위60～70 mAh·g-1,이모판법합성적다공재료기은정성교호,충방전비용량기본은정재170 mAh·g-1좌우.전화학조항보(EIS)분석,다공적LiFePO4재료기구모접촉전조(R1)、전화학반응적전하전이전조(R2)화반무한변계조건하적확산조항(W1)교지고상법합성LiFePO4재료균소,3D다공결구유리우감소인조항인기적전지용량적손모,증강전지적은정성,제고가역비용량.
