炭纳米纤维-天然石墨复合材料的制备及其作为锂离子电池阳极材料的电化学性能
来源期刊：新型炭材料2010年第2期
论文作者：康飞宇 Isao Mochida Jin Miyawaki Sang-Min Jang KANG Fei-yu Seong-Ho Yoon Masaharu Tsuji
关键词：天然石墨; 锂离子电池; 炭纳米纤维; 倍率性能; 体积稳定性; Natural graphite; Li-ion battery; Carbon nanofiber; Rate capability; Volumetric stability;
摘 要：制备一种炭纳米纤维-天然石墨复合材料,以改善作为锂离子电池阳极材料的天然石墨的倍率性能.通过优化控制天然石墨上炭纳米纤维的生长量及其形状提高了天然石墨的循环性能和倍率性能.与天然石墨原料相比,炭纳米纤维-天然石墨复合材料第一次放电容量达到了95%.炭纳米纤维的生长量被严格地控制在天然石墨质量的15%以下.研究发现:由于炭纳米纤维对充放电过程中阳极的体积膨胀和收缩程度的控制作用,天然石墨表面边位上生长的类似常青藤形的炭纳米纤维对倍率性能的提高最为有效.提出采用炭纳米纤维-天然石墨复合材料的原理结构模型解释重复充放电过程中电极的体积稳定性.通过在石墨表面上生长类常青藤形炭纳米纤维而使得SEI(固体电解质界面)变薄并减少了充放电过程中阳极的体积变化,因而提高了倍率性能.
康飞宇1，Isao Mochida2，Jin Miyawaki2，Sang-Min Jang3，KANG Fei-yu1，Seong-Ho Yoon2，Masaharu Tsuji2
(1.Department of Materials Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China;
2.IMCE,Kyushu University,Kasuga,Fukuoka 816-8580,Japan;
3.Interdisciplinary Graduation School of Engineering Sciences,Kyushu University,Kasuga,Fukuoka 816-8580,Japan)
摘要:制备一种炭纳米纤维-天然石墨复合材料,以改善作为锂离子电池阳极材料的天然石墨的倍率性能.通过优化控制天然石墨上炭纳米纤维的生长量及其形状提高了天然石墨的循环性能和倍率性能.与天然石墨原料相比,炭纳米纤维-天然石墨复合材料第一次放电容量达到了95%.炭纳米纤维的生长量被严格地控制在天然石墨质量的15%以下.研究发现:由于炭纳米纤维对充放电过程中阳极的体积膨胀和收缩程度的控制作用,天然石墨表面边位上生长的类似常青藤形的炭纳米纤维对倍率性能的提高最为有效.提出采用炭纳米纤维-天然石墨复合材料的原理结构模型解释重复充放电过程中电极的体积稳定性.通过在石墨表面上生长类常青藤形炭纳米纤维而使得SEI(固体电解质界面)变薄并减少了充放电过程中阳极的体积变化,因而提高了倍率性能.
关键词:天然石墨; 锂离子电池; 炭纳米纤维; 倍率性能; 体积稳定性; Natural graphite; Li-ion battery; Carbon nanofiber; Rate capability; Volumetric stability;
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