Ti3SiC2改性鋰離子電池LiFePO4-C正極材料低溫性能的研究.pdf

1、本文采用液相懸浮法將板片狀的Ti3SiC2混合到鋰離子電池正極材料LiFePO4/C中,以改善其低溫電化學(xué)性能。利用XRD和SEM來表征材料的組成及結(jié)構(gòu)形態(tài),將正極粉體組裝成扣式電池,利用低溫恒溫箱保證低溫環(huán)境,運(yùn)用恒電流充放電技術(shù)、循環(huán)伏安法(CV)和交流阻抗技術(shù)(EIS)來測試低溫下Ti3SiC2對LiFePO4/C材料電化學(xué)性能的影響。
　　SEM和XRD結(jié)果觀察發(fā)現(xiàn)高導(dǎo)電性的Ti3SiC2加入到正極體系中后,并沒有影響Li

2、FePO4的晶體結(jié)構(gòu),LiFePO4/C顆粒與Ti3SiC2顆粒通過點(diǎn)-面的形式相接觸,板片狀的Ti3SiC2將LiFePO4/C顆粒橋接在一起,形成了三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò);充放電測試結(jié)果顯示Ti3SiC2的加入改善了低溫下LiFePO4/C材料的倍率性能,尤其是-18℃下高倍率性能;循環(huán)伏安和交流阻抗測試結(jié)果表明,Ti3SiC2的加入增強(qiáng)了材料的電化學(xué)可逆性,減小了電荷轉(zhuǎn)移電阻,促進(jìn)了鋰離子擴(kuò)散。
　　采用液相懸浮法制備了3-5wt％的

3、Ti3SiC2改性的LiFePO4/C材料,考察了不同的 Ti3SiC2添加量對材料電化學(xué)性能的影響。0℃下充放電測試結(jié)果顯示, Ti3SiC2的加入對 LiFePO4/C低倍率下放電比容量的提高不明顯,高倍率下改性效果稍微有提高;-18℃下Ti3SiC2改性效果則有顯著發(fā)揮,無論是在低倍率和高倍率下。當(dāng)Ti3SiC2含量為4wt%時材料的充放電性能最好,0℃下其0.1C和1C倍率下的最大放電比容量分別為118.2和80.7 mAh/g