基于LiFePO4和活性炭的混合型电化学储能器件研究

摘要：

基于磷酸铁锂(LiFePO4)和活性炭(AC)两种单体材料成功构建了磷酸铁锂/活性炭(LiFePO4/AC)复合正极.进一步,通过优化LiFePO4/AC复合电极中两种单体材料的质量比、选择亚微米尺寸的石墨为负极材料,组装了基于“LiFePO4+AC/石墨”体系的电化学储能器件(锂离子电容器),同时制备了AC/AC超级电容器作为参照.研究表明,不同类型黏结剂对AC电极的电容特性影响非常显著,其中LA133水性黏结剂的电极性能优于油性黏结剂的;此外,制备的LiFePOa/AC复合正极表现出了电容和电池的双重特性,且复合电极的构建有利于锂离子的嵌入和脱出.复合正极中LiFePO4含量为40％(质量分数)时,构建的锂离子电容器比能量为AC/AC超级电容器的4倍(约40 W·h/kg,以活性材料质量计),可实现10 C快速充放电;5000次循环后,锂离子电容器和AC/AC超级电容器容量保持率相近,约为初始容量的75％.

关键词：锂离子电容器、亚微米石墨、LiFePO4/AC复合正极、水性黏结剂、快充、长寿命

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分类号：TM911

资助基金：国家基础研究项目2014CB239703;国家自然科学基金项目21606149,21336003;中国博士后基金项目2016M591678;上海市青年科技启明星计划B类18QB1404400

在线出版日期：2018-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：240-247