石墨/LiCoO2电池充放电过程电极活性材料结构演变研究

摘要：

利用X射线衍射分析(XRD)详细地研究了石墨/LiCoO2体系18650型锂离子电池充放电过程中正负极活性材料的晶体结构和微结构的变化.结果发现,在电池充电过程中,锂嵌入石墨层中,优先进入碳原子六方网格面间的间隙位置,导致石墨的点阵参数a和C,以及微应变ε增加和堆垛无序度P的变化,电池充电至20%后负极中形成Li-C化合物;电池充电时,正极LiCoO2中处于(000)位的Li原子优先脱离晶体点阵,随着正极材料脱锂量的增大,其晶格参数a减小,c增大,微应变ε也随之增加.LiCoO2在整个充电和放电过程中均未发生相变.最后,讨论了锂离子电池的导电机制.发现,充电时,锂离子的迁移从负极-电解液界面开始;放电时,其迁移从正极-电解液界面开始;在充放电过程中,正负极活性材料的嵌脱锂都有一个从活性材料颗粒表面到内层的过程.电池的充放电过程不完全可逆,

关键词：锂离子电池、微结构、X射线衍射、导电机制

所属期刊栏目：68

分类号：O6(化学)

资助基金：国家自然科学基金20773157;中国科学院科技创新基金CXJJ-09-M41;上海市优秀学科带头人基金07XD14035;上海市科学技术委员会基金08ZR1422500

在线出版日期：2010-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：646-652