化學(xué)分散劑在LiFePO4正極中的應(yīng)用研究.pdf

1、LiFePO4電池由于其安全性良好，循環(huán)性能優(yōu)越的特點(diǎn)，已經(jīng)成為新能源汽車(chē)與大型儲(chǔ)能電站最佳的備選電源。但是納米顆粒的團(tuán)聚對(duì)LiFePO4正極性能有重要的影響，而傳統(tǒng)的機(jī)械分散手段已經(jīng)很難制備出分散均勻的LiFePO4正極漿料。本文從化學(xué)分散劑入手，通過(guò)在制備LiFePO4正極漿料的過(guò)程中加入合適的分散劑，改變納米顆粒表面性質(zhì)，抑制正極漿料中納米顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象，制備出高性能的LiFePO4正極，并考察了漿料的分散效果和正極的電化學(xué)性能。

2、
　　通過(guò)對(duì)各種化學(xué)分散劑的結(jié)構(gòu)及性能經(jīng)行比較后，選擇3種化學(xué)分散劑Triton X-100(MTriton x-100=652)、PAA(Mw=130，000，固體粉末)和PAA(Mw=5000，水溶液)作為研究對(duì)象。分別從它們的電化學(xué)穩(wěn)定性、分散效果及對(duì)添加后對(duì)LiFePO4正極電化學(xué)性能的影響三個(gè)方面進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果如下:
　　(1)使用非離子型分散劑Triton X-100在NMP溶劑中對(duì)導(dǎo)電炭黑SP顆粒進(jìn)行

3、預(yù)分散，預(yù)分散后SP粒徑明顯減小，SP導(dǎo)電漿料的流動(dòng)性與穩(wěn)定性更好。這主要是由于Triton X-100吸附在SP顆粒表面，產(chǎn)生空間位阻作用阻止顆粒團(tuán)聚。將這種預(yù)分散的SP導(dǎo)電漿料作為導(dǎo)電劑加入LiFePO4正極時(shí)，極片的阻抗明顯降低，極化更小，1C循環(huán)200次后容量保持率為93.9％，循環(huán)性能得到明顯改善。
　　(2)使用陰離子型分散劑PAA(Mw=130，000，固體粉末)在NMP溶劑中對(duì)導(dǎo)電炭黑SP預(yù)分散，預(yù)分散后的SP顆粒

4、尺寸更小，SP漿料黏度更低，流動(dòng)性和穩(wěn)定性更好。將這種預(yù)分散的SP漿料作為導(dǎo)電劑加入到LiFePO4正極中時(shí)，分散均勻的SP顆粒可以形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，1C循環(huán)200圈后，容量保持率為94.3％，4C倍率下放電比容量為135.1 mAh g-1，LiFePO4正極的電化學(xué)性能得到明顯改善。
　　(3)使用陰離子型分散劑PAA(Mw=5000，水溶液)對(duì)水系LiFePO4正極分散研究，低分子量的PAA在水中解離后吸附在LiFePO4