科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2021-03-07
来源:纳米人
磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)是一种低成本应用广泛的锂离子电池正极材料,但其较低的离子电导率和电子电导率严重限制了其倍率性能。
近日,美国加州大学洛杉矶分校卢云峰教授,Runwei Mo,Li Shen报道了成功合成了在石墨基质中生长LFP纳米颗粒的LFP/石墨复合材料。
研究人员首先使用熔融盐法将FeCl3插入天然石墨中,然后在含有锂和磷酸盐部分的乙二醇中进行溶剂热反应,从而在石墨层内形成LFP颗粒。进一步的高温退火会形成嵌入在微米级石墨颗粒中的纳米LFP颗粒。
纳米LFP的形成最小化了颗粒内的离子扩散长度,将LFP纳米颗粒嵌入到连续的石墨片中使其界面电阻最小化,其形成过程中形成的多孔结构可以有效传输电解质。与传统的碳黑颗粒和LFP颗粒随机分布的LFP正极相比,这种LFP/石墨复合材料正极可以不使用导电剂(碳黑颗粒)。此外,复合材料中的石墨基体的多孔、高导电性和机械坚固性,使电极具有出色的循环性能和高倍率性能。
实验结果显示,这种高质量负载电极具有高可逆容量(0.2 C下160 mAh g−1)、超高倍率容量(60 C下107 mAh g−1)和优异的循环性能(2000次循环可逆容量保持率超过95%),为低成本、长寿命和大功率电池提供了一种新的策略。同时,基于LFP/石墨复合材料制备的正极在60 C下的体积能量密度高达427W h L−1,在电动汽车和其他应用领域具有极高的应用价值。
参考文献
Fan Li, et al, Graphite-Embedded Lithium Iron Phosphate for High-Power−Energy Cathodes, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00037
https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c00037
来源:nanoer2015 纳米人
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMDg4NDQ2MQ==&mid=2247544974&idx=4&sn=477f0a53ef28a8b549b94157bfa2df71
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
【2018-0330】改性氧化石墨烯/Fe3O4复合材料的制备及电磁吸收性能
石墨烯气凝胶支撑纳米颗粒实现高性能有机硫/高压CO2吸附!
负载磷化钴镍纳米颗粒的石墨相氮化碳高效光催化产氢催化剂
纳米颗粒能够治疗致命辐射
利用硫化铋纳米颗粒加速类石墨相氮化碳的光生载流子分离提高光催化活性
食品包装可能会影响肠道对营养物质的吸收
肾脏可清除的金纳米颗粒破解抗癌纳米药物困境!
更快更节能制备最小纳米颗粒稳定乳状液的新技术诞生
揭示肺表面活性剂修饰纳米颗粒与细胞膜的相互作用
新型纳米颗粒吸入剂可高效治疗心脏病