石墨烯含量对LFP/C/G复合材料电化学性能的影响研究

hwyzw

    以碳含量为15%的LFP/碳（LFP/C-15）为前驱体，改变石墨烯含量，采用溶剂热法合成了/碳/石墨烯（LFP/C/G）复合材料。采用相同方法合成了石墨烯含量为5%的LFP（LFP/G-5）。研究了共改性工艺和石墨烯含量对LFP/C/G性能的影响。结果表明，LFP/C/G复合材料的电化学性能明显优于LFP/C-15和LFP/G-5。这归因于石墨烯优异的导电性以及石墨烯与碳涂层共改性形成的优异的导电网络。尤其是当LFP/C/G的石墨烯含量为15%时，所制备的材料在0.1C下的首次放电比容量为186.2mAh/g，超过了LFP的理论比容量/g，在0.1C下的理论比容量，100次循环后容量保持率高达95.2%。这一发现为石墨烯和碳涂层的共改性以提高 LFP 性能提供了一种有前景的技术。

    图 1. FePO4 的结构和形态特征。

    图 2. 不同石墨烯含量的 LFP、LFP/G-5、LFP/C-15 和 LFP/C/G 复合材料的 XRD 图谱。

   

    图 3. (a)LFP、(b) LFP /G-5 (c) LFP / C-15、(d) LFP /C /G-5 (e) LFP / C /G-10 (f) LFP / C /G-15 (g) LFP / C /G-20 的 SEM 图像。

    图4.不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G复合材料的CV曲线。

   

    图 5. 所得样品的电化学特性。 (a)不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G在0.1C下的首次充放电曲线，(b)LFP、LFP/G-5的循环性能， 0.1C 时具有不同石墨烯含量的 LFP/C-15 和 LFP/C/G，(c) 具有不同石墨烯含量的 LFP、LFP/G-5 和 LFP/C 比容量为 -15和不同倍率下的LFP/C/G，(d)不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G的曲线。

    上海理工大学机械工程学院刘旭彦等人于2023年发表了相关研究成果。原文：//为高锂离子。