颗粒级配对锂浆料电池性能的影响

摘要：

利用大小颗粒之间的填充效应,本文设计了 2种粒径的活性颗粒组成7种级配体系,并系统研究了其浆料的性能.借助激光粒度仪、电导率仪、比表面测试仪、扫描电子显微镜、沉降测试和电化学测试等手段分析了样品粒度分布、比表面积、颗粒形貌、浆料的电导率、沉降率、电化学阻抗谱和充放电性能.结果表明,所有级配粒径分布均呈单峰接近正态分布;级配颗粒属于大孔或者无孔材料;小颗粒是典型的单晶结构,大颗粒由球形大颗粒构成,3∶7和0∶10样品扫描电子显微镜图显示大粒径周围被小粒径和导电剂包围着,形成了完整连续的三维导电网络;大颗粒组成的浆料电导率为41.80 mS/cm,小颗粒组成的浆料电导率高达123.39 mS/cm;3∶7样品浆料的沉降率和沉降速率最小,颗粒级配更接近Fuller最密充填粒度分布经验曲线;3∶7和5∶5样品0.1 C的放电比容量分别达到194.88 mAh/g和187.38 mAh/g,实际比容量发挥分别高于商业典型值10％、5％以上,首次充放电效率高达90.54％、87.96％.此外,3∶7样品电池还表现出最优异的循环性能,经循环250次后,容量保持率为83.63％.总之,级配为3∶7样品的颗粒填充效应得到充分发挥,表现出最优异的性能.本文提供了最佳比例的颗粒级配设计比,为优异性能的颗粒级配提供重要参考.

关键词：粒径级配、锂浆料、电池、富勒级配曲线

所属期刊栏目：12

分类号：TM911

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;河南省重点研发计划项目

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：329-338