材料工程2024,Vol.52Issue(3) :192-198.DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000451

碳布用于锂离子电池三维一体化柔性正极的可行性研究

Feasibility study of carbon cloth for 3D integrated flexible cathode of lithium-ion battery

闫时建 郭锦 同阳 今西诚之
材料工程2024,Vol.52Issue(3) :192-198.DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000451

碳布用于锂离子电池三维一体化柔性正极的可行性研究

Feasibility study of carbon cloth for 3D integrated flexible cathode of lithium-ion battery

闫时建 1郭锦 1同阳 1今西诚之2
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作者信息

  • 1. 太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024
  • 2. 三重大学材料化学系,津市514-8507,日本
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摘要

研究碳纤维编织布用于锂离子电池三维一体化正极的可行性,对三种经过热处理碳布的石墨化程度进行定性分析和定量计算.以锂金属作为对电极,石墨化的碳布电极在0.1~0.5 V的电压下首次放电比容量分别为83.6,94.5 mAh∙g-1和115.2 mAh∙g-1,经过50周次循环充放电后比容量分别为55.0,80.0 mAh∙g-1和88.0 mAh∙g-1左右.将石墨化的碳布负载LiFePO4后,电极的首次放电比容量分别为73.2,109.5 mAh∙g-1和130.2 mAh∙g-1.对于石墨化程度为76.02%的碳布,经过50周次循环充放电后比容量稳定在90.0 mAh∙g-1左右,综合电化学性能较好,更适合用于锂离子电池的一体化柔性正极.通过建立LiFePO4颗粒与碳纤维之间相互作用的力学模型,探讨一体化正极的力学性能、电学性能和电化学性能之间的关系.将碳布用于锂离子电池一体化正极,可以简化锂离子电池的常规生产过程,革新其生产方式.

关键词

锂离子电池/碳布/石墨化程度/三维一体化柔性正极/导电性

Key words

lithium-ion battery/carbon cloth/graphitization degree/3D integrated flexible cathode/conductivity

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基金项目

中国留学基金(202108140075)

山西省自然科学基金(202203021222195)

山西省高等学校科技创新项目(2020L0354)

出版年

2024
材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.78
ISSN:1001-4381
参考文献量21
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