乙炔黑膜对商业磷酸铁锂性能的影响
白颖1
李孟娇1
赵棉2
梁晓瑄1
李维嘉1
王辉3
丁克强4
1.河北师范大学化学与材料科学学院,河北省能量转化材料与器件技术创新中心,河北 石家庄 0500242.河北师范大学汇华学院,河北 石家庄 0500913.河北零点新能源科技有限公司,河北 唐山 0642004.河北师范大学化学与材料科学学院,河北省能量转化材料与器件技术创新中心,河北 石家庄 050024;河北师范大学汇华学院,河北 石家庄 050091;河北零点新能源科技有限公司,河北 唐山 064200
摘要：与锂离子电池三元正极材料相比,磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)正极材料具有结构稳定、不易发生安全事故等优点,在商业锂离子电池中得到了广泛应用,如何进一步提高LFP的电化学性能是目前锂离子电池研究领域的热点问题.本文采用物理涂覆的方法,在锂离子电池正极材料铝箔集流体的表面涂覆了一层乙炔黑膜,形成了一种新型的集流体,之后以此集流体组装LFP电极,进行电化学测试.结果显示,在0.1 C倍率下使用此集流体的LFP电极的首次放电比容量为217 mAh/g,远高于传统LFP电极的容量(165 mAh/g).使用此集流体的LFP在10 C倍率下循环100圈后的放电比容量为76 mAh/g,较传统LFP(58 mAh/g)提高约30%;在20 C倍率下循环500圈后的放电比容量为38 mAh/g,较传统LFP(27 mAh/g)提高约40%.本文在利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等技术对电极的电化学行为进行研究的基础上,还利用XRD、SEM、FTIR等技术对高倍率长循环前后的样品进行了测试表征.结果表明,使用乙炔黑膜修饰铝箔可降低LFP的电荷传递电阻,并显著抑制高倍率长循环过程中铝箔腐蚀的发生.本工作具有易规模化商业生产的特点,为基于磷酸铁锂商业锂离子电池性能的提高提供了新思路.
关键词：锂离子电池磷酸铁锂乙炔黑膜铝箔高倍率集流体
分类号：TM911(独立电源技术（直接发电）)
资助基金：河北省自然科学基金(B2024205035)河北省创新能力提升计划项目(225A4402D)河北省创新能力提升计划项目(22567604H)
论文发表日期：2025-10-25
在线出版日期：2025-11-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 367-373,381 )
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