在MA/EC電解液中插嵌石墨正極的電化學(xué)行為

朱丹丹，任衍彪，張臨財(cái)，劉 泳

(棗莊學(xué)院 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東 棗莊 277160)

0 引言

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

(1)試驗(yàn)材料 采用關(guān)西焦炭化工有限公司生產(chǎn)的天然石墨薄片(NCC)作為本研究的正極材料，其物理性質(zhì)等參數(shù)可參考之前的研究文獻(xiàn)[7]。若無(wú)特殊說(shuō)明，表征負(fù)極和參比電極的鋰片為中能鋰業(yè)有限公司售出的鋰片(純度≥99.9%)。有機(jī)溶劑為上海阿拉丁生化技術(shù)有限公司合成的MA和EC，并在配制電解液之前放入分子篩使其含水量降到20 ppm。電解質(zhì)鹽為上海阿拉丁技術(shù)有限公司提純的LiPF6。

(2)主要儀器 LANHE藍(lán)電測(cè)試系統(tǒng)(武漢藍(lán)電電子公司)、CHI700D上海辰華電工作站、Rigaku MiniFlex600 X-射線(xiàn)衍射儀(XRD)、PARSTAT-2273化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)(美國(guó)安捷倫公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 電解液配制

將MA與EC分別按照0：10、1：9、2：8…8：2、9：1、10：0體積比例混合，加入LiPF6電解質(zhì)鹽溶解靜置，配制成1 mol/L濃度的11組電解液待用。

1.2.2 恒流充放電測(cè)試

1.2.3 循環(huán)伏安(CV)測(cè)試

1.2.4 XRD測(cè)試

XRD光譜由Rigaku MiniFlex 600 X-射線(xiàn)衍射儀以10°/min的增速在15°-40°的范圍內(nèi)用Cu- Kα輻射光線(xiàn)掃描得出。

1.2.5 電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)試

將兩個(gè)石墨電極充電到5.2 V，在此截止電壓下，取出兩電極加入LiPF6-MA/EC電解液，組成石墨/石墨對(duì)稱(chēng)電池，用電化學(xué)系統(tǒng)儀器測(cè)試。該測(cè)量頻率為100 kHz-10 mHz，振幅設(shè)為5 mV。

2 結(jié)果與分析

2.1 充放電性能測(cè)試

圖1 石墨電極在1M LiPF6-MA/EC電解液中的恒流充放電曲線(xiàn)

2.2 CV測(cè)試

圖2 石墨電極在LiPF6-MA/EC電解液中掃速為1 mVs-1循環(huán)伏安測(cè)試曲線(xiàn)

2.3 阻抗測(cè)試

圖3 石墨電極在1 M LiPF6-MA/EC電解液中組成對(duì)稱(chēng)電池的阻抗曲線(xiàn)

2.4 XRD測(cè)試

圖4 石墨正極在1M LiPF6-MA/EC溶液中截止電壓為5.2 V的非原位XRD測(cè)試曲線(xiàn)

3 結(jié)論