中国粉体网讯�?001年问世以来，富锂三元正极材料便以其超高的放电比容量和大于4.5V的首次充电电压引人注目。尽管具有很高的首圈充电比容量，然而其首圈库伦效率只有60%-80%，第二圈充放电时，其充电比容量和库伦效率就会恢复正常，即具有较大的不可逆充电比容量。石墨烯具有高导电率、大比表面积、特殊的二维网状结构等特性，可用来包覆富锂材料，缓解材料极化，提高富锂材料导电率、�br/>

富锂层状正极材料首圈充放电曲线图

为探究富锂三元正极与石墨烯复合后的材料性能，山东理工大学的王发刚教授等人通过采用水热法制备石墨烯/富锂三元正极复合材料，并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、充放电测试仪等方法对其形貌和电化学性能进行研究，并对比了石墨烯包覆前后富锂三元正极的性能变化、�/p>

研究表明，石墨烯包覆量为2%（质量分数）时，包覆效果较好，石墨烯/富锂三元正极复合材料首次库仑效率�?9.6%，比富锂三元正极材料提高17.16%，放电比容量�?26.41mAh/g，比原材料提高了21.38mAh/g；以0.5C循环100次后石墨�?富锂三元正极复合材料放电比容量可保持�?54m Ah/g，容量保持率�?8%，比富锂三元正极材料提高5.3%；石墨烯/富锂三元正极复合材料阻抗�?5Ω，比富锂三元正极材料阻抗�?0Ω、�/p>

试验结果

XRD分析

样品A及样品WA1-WA4的XRD谱图

SEM分析

不同倍率下样品A及样品WA1-WA4的SEM国�/p>

电化学性能研究

正极材料样品首次充放电比容量及库伦效玆�/p>

�?.05C�?种正极材料样品首次充放电曲线国�/p>

不同倍率下正极材料样品平均放电比容量曲线国�/p>

0.5C下正极材料样品的放电比容量及容量保持玆�/p>

0.5C下循�?00次正极材料样品的放电比容量曲线图

交流阻抗测试

正极材料样品在放电电�?.8V�?.5C下循�?/p>

20�?a)、循�?00�?b)的交流阻抗谱国�/p>

综合材料结构、形貌与电化学性能分析结果可知，石墨烯包覆提高了富锂三元正极材料电导率，降低了材料电极极化程度，使得材料团聚度有所下降，因而石墨烯/富锂三元正极复合材料的比容量和电压平台都有所提高，且循环保持率较好、�/p>

石墨烯包覆富锂三元正极材料的机理：在水热还原氧化石墨烯时，富锂三元正极材料掺入其中，阻碍了石墨烯的团聚，最终形成以石墨烯为导电网络的复合材料。由于富锂三元正极材料属于过渡金属氧化物和锂的化合物，电子导电性很差，因此石墨烯的包覆能够提高其导电率，降低材料极化，使材料放电容量得到提升，同时表面的石墨烯也有利于材料抵抗电解液侵蚀，提高了材料循环性能、�/p>

参考文献：

张俊亭，王发刚；石墨�?富锂三元正极复合材料的制备及电化学性能研究

张和，锂离子电池富锂三元正极材料的制备及研究

（中国粉体网编辑整理/江岸（�/p>

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