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硅/天然石墨/沥青炭复合材料的合成及其电化学性能

李明齐 , 向卫民 , 任兆刚 , 王静

新型炭材料

以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)和高软化点沥青为前驱体,通过球磨和裂解制备了具有壳核结构的硅/天然石墨/沥青炭( Si-NG/PC)复合材料.考察了球磨时间、球磨速率和物料比等因素对制备材料的组成、结构及其作为锂离子电池阳极电化学性能的影响.结果表明:最佳球磨速率为300 r/min,最适宜的球磨时间为21h.所制Si-NG/PC复合材料的循环性能随PC含量的增加而提高,但其比容量却随PC含量的增加迅速降低,PC的最佳质量分数为30％.同时,Si-NG/PC复合材料的比容量随Si含量的增加而增大,为获得好的循环性能,纳米Si质量分数应低于35％.在优化条件下制备的Si-NG/PC复合材料在50个循环中表现出高的比容量和优异的循环性能.

关键词: 硅/天然石墨/沥青炭复合材料 , 优化合成 , 阳极 , 锂离子电池 , 电化学性能

LiFeP_0.95B_0.05O_4-δ/C的制备及电化学性能研究

任兆刚 , 瞿美臻 , 于作龙

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00230

以柠檬酸为螯合剂和碳源, 采用溶胶凝胶法合成了B在P位掺杂的LiFeP_0.95B_0.05O_4-δ/C复合材料. 通过XRD、CV、恒流充放电测试等手段对晶体结构和电化学性能进行研究. 结果表明, 复合材料具有单一的橄榄石型晶体结构, B在P位掺杂可提高材料的导电性能, 降低电极极化, 能有效改善材料的循环性能和高倍率性能. 650℃下合成的LiFeP_0.95B_0.05O_4-δ/C复合材料在0.2、5、10C的首次放电比容量分别为149.3、123.4和112.1mAh/g, 其容量保持率分别为99.3％（0.2C, 20次）、91.65％（5C, 150次）和92.9％（10C, 150次）, 不同倍率下持续充放电30次后, 0.2C放电容量仍能恢复至初始值.

关键词: 锂离子电池 , cathode material , lithium iron phosphate , B-doping

LiFeP_(0.95)B_(0.05)O_(4-δ)/C的制备及电化学性能研究

任兆刚 , 瞿美臻 , 于作龙

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00230

以柠檬酸为螯合剂和碳源,采用溶胶-凝胶法合成了B在P位掺杂的LiFeP_(0.95)B_(0.05)O_(4-δ)/C复合材料.通过XRD、CV、恒流充放电测试等手段对晶体结构和电化学性能进行研究.结果表明,复合材料具有单一的橄榄石型晶体结构,B在P位掺杂可提高材料的导电性能,降低电极极化,能有效改善材料的循环性能和高倍率性能.650℃下合成的LiFeP_(0.95)B_(0.05)O_(4-δ)/C复合材料在0.2、5、10C的首次放电比容量分别为149.3、123.4和112.1mAh/g,其容量保持率分别为99.3%(0.2C,20次)、91.65%(5C,150次)和92.9%(10C,150次),不同倍率下持续充放电30次后,0.2C放电容量仍能恢复至初始值.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 磷酸铁锂 , 硼掺杂

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