鋰電池正極材料中導(dǎo)電劑的化學(xué)改性及其性能的研究.pdf

1、安全性能高、環(huán)境友好、原材料豐富、價格低廉等等是磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料獨具的特點。但由于材料本身的導(dǎo)電性差，使得電池的內(nèi)阻較大，導(dǎo)致材料倍率性能，電壓平臺和高低溫性能不佳。為了提高電極的導(dǎo)電性，人們常常加入導(dǎo)電劑。不過導(dǎo)電劑在磷酸鐵鋰電池漿料中均勻的分散仍然是一個難題，這嚴重制約了鋰電池的進一步發(fā)展。
　　本研究旨在通過對多種導(dǎo)電碳材料進行強酸、強堿、強氧化劑氧化改性，以提高導(dǎo)電劑在磷酸鐵鋰電池漿料中的分散性，進而提高鋰電池的

2、電化學(xué)性能，并通過單一或混合添加各類化學(xué)改性后的導(dǎo)電碳制作成扣式電池，測試其電池性能，探索化學(xué)改性后的導(dǎo)電碳對磷酸鐵鋰正極材料的影響及作用機理，以獲得最佳導(dǎo)電碳添加比例。實驗結(jié)果表明：單壁碳納米管比多壁碳納米管的提升效果明顯，當(dāng)導(dǎo)電碳退火溫度為370℃，退火時間為3h，混合添加多種導(dǎo)電碳比例為2.5％SP、2.5%KS-6、1%CG-5、1%ST，導(dǎo)電碳材料經(jīng)過10M的 HNO3、H2SO4強氧化酸回流氧化制作成的電池測試結(jié)果最好，電池

3、的1C充放電容量為137mAh·g-1、效率99%、電壓平臺為3.24V。
　　為了開發(fā)新的導(dǎo)電碳源，用 HUMMERs法制備氧化石墨溶膠，嘗試還原為石墨烯，對比氧化前后的分散效果。HUMMERs法制備的石墨的SEM圖顯示，在其表面有明顯的結(jié)晶形成，樣品除了碳之外還含有大量的鉀、錳和硫酸根例子。氧化后的石墨鱗片依然呈疊加狀態(tài)，但是層與層之間的距離由原來的0.5μm增加至1μm~1.5μm。說明氧化后的石墨片分散效果并沒有很大提高，