利用碳纳米管(CNT)独特的结构和良好的导电性等特征,提高天然石墨的电子传导能力,本文采用喷雾干燥再高温煅烧的方法制备CNT/天然石墨锂离子负极复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学测试技术等方法对复合材料的结构和形貌及电化学性能进行表征。碳纳米管的包覆有利于在电极中构建空间三维导电网络,大大提高充放电比容量和循环稳定性能。电化学测试结果:在0.1 C,纯天然石墨的首次放电比容量为359 m Ah/g,CNT/天然石墨负极材料放电比容量为417 m Ah/g,且在0.1 C下循环100次后容量保持率仍有93.2%,比天然石墨提高16%。
采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯和通过化学还原法还原氧化石墨制得石墨烯,及以石墨烯作为正极材料LiCoO2的导电剂,并研究它们对锂离子电池电化学性能的影响。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,石墨烯的表面褶皱使其能有效地包裹LiCoO2颗粒,形成面接触的导电界面,从而显著提高了导电性。充放电实验表明,石墨烯的加入有利于提高LiCoO2的电化学反应活性、放电容量和高倍率循环性能。相对于传统的炭黑,LiCoO2的放电容量在0.2 C下提高了10 m Ah/g。石墨烯/LiCoO2电池在1C倍率下,循环300次后,放电容量由145.0 m Ah/g衰减到137.8 m Ah/g,放电容量能保持初始容量的95.1%。石墨烯/LiCoO2电池在20 C倍率下的放电容量达到132.1 m Ah/g,是1 C放电容量的91.1%。
以掺杂5%(质量分数)木质素、抭坏血酸或纤维素为碳源制备正极材料LiFeP O 4/C。通过X射线衍射(X R D)、扫描电镜(S E M)及充放电性能测试等方法对其晶体结构、微观形貌和电化学性能进行分析研究。结果表明:制备的LiFeP O 4/C都具有单一的橄榄石型晶体结构,且无明显的杂质相存在。木质素作为一种天然产物对LiFeP O 4进行掺杂改性,明显改善了复合材料的电化学性能,在0.2 C的放电电流下,首次放电比容量最高达到144.7 m A h/g,经30次循环后放电比容量为146.57 m A h/g。
