1、研究了試樣與電解液的相容性和SEI膜的關(guān)系.結(jié)合恒電流充、放電實驗,采用正交法分析了C<,3000-2>試樣的炭膜中導電劑乙炔黑的含量(A)、C<,3000-2>試樣的粒度(B)、粘結(jié)劑PTFE的含量(C)和充、放電電流密度(D)對C<,3000-2>負極材料的充、放電性能的影響.試驗結(jié)果表明:1.HTT<,max>對長嶺石油焦試樣的微觀結(jié)構(gòu)和充、放電性能有很大影響.當HTT<,max><1800℃時,長嶺石油焦試樣屬于亂層結(jié)構(gòu),石墨微

2、晶尚未出現(xiàn)或數(shù)量很少,貯鋰機制為"孔隙貯鋰",由于孔隙的大小不一,插鋰時克服阻力所需的電位也不同,因此充、放電曲線呈"V"字形,無充、放電電位平臺;隨著HTT<,max>的增大,材料中孔隙逐漸變小、變少,充、放電容量也逐漸變小;HTT<,max>=1800℃時,微孔幾乎消失,而石墨微晶又少又小,因此試樣的充、放電容量最低;HTT<,max>>1800℃時,石墨微晶迅速成長,充、放電容量迅速增大,充、放電曲線為"U"字形,充、放電平臺低而

3、平穩(wěn),循環(huán)性能良好,為典型的"石墨微晶層間嵌鋰"機制;當HTT<,max>=3000℃時,采用熱處理工藝制度1所得試樣C<,3000-1>在1mol/L LiClO<,4>/EC+DMC(1:1)電解液中第三循環(huán)的放電容量D<,3>=289.2mAh/g充、放電效率η<,3>=93.6％;采用熱處理工藝制度2所得的C<,3000-2>試樣的第三循環(huán)的放電容量D<,3>=346.3mAh/g充、放電效率η<,3>=94.6％,表現(xiàn)出更為優(yōu)

4、異的充、放電性能.2.C<,3000-2>試樣在不同的電解液中,首次充電過程中形成的SEI膜化學組分均為碳酸鋰和烷基碳酸鋰,但在EC基電解液中形成的SEI膜薄而致密,可有效地阻止溶劑化鋰離子插入石墨烯層問,不可逆容量少,表現(xiàn)出與C<,3000-2>負極材料有良好的相容性;在PC基電解液中形成的SEI膜厚且有缺陷,不能有效地阻止溶劑化鋰離子插入石墨層間,不可逆容量大,與C<,3000-2>負極材料的相容性極差.3.C<,3000-2>試樣

5、的炭膜中導電劑乙炔黑的含量(A)、C<,3000-2>試樣的粒度(B)、粘結(jié)劑PTFE的含量(C)和充、放電電流密度(D)對C<,3000-2>負極材料的充、放電性能均有影響,但程度不同.對C<,3000-2>負極材料在lmol/L LiClO<,4>/EC+DMC(1:1)電解液中第三循環(huán)放電容量的影響順序為:C>B>A>D;對第三循環(huán)充、放電效率的影響順序為:D>B>A=C.C<,3000-2>試樣的第三循環(huán)放電容量達到最大時各因素

6、的水平與第三循環(huán)充、放電效率最大時并不一致.考慮到各因素對第三循環(huán)充、放電效率影響的極差都不大,當充、放電電流密度I=10mA/g時,可選取組合A<,2>B<,2>C<,3>D<,1>(D<,3>=349.0mAh/g、η<,3>=93.7％);當充、放電電流密度I=15mA/g時,可選取組合A<,1>B<,2>C<,2>D<,2>(D<,3>=346.3mAh/g、η<,3>=94.6％);當充、放電電流密度I=20mA/g時,可選取