有机物碳化包覆LiFe_(5) O_(8)锂离子电池负极材料研究

摘要

LiFe_(5)O_(8)是一种潜在的高能量密度锂离子电池负极材料,不仅成本低、安全性好,还具有比容量高、能量密度高的优点。但低的离子和电子导电率限制了其进一步的应用。该项工作利用低温热分解有机物碳源的方法对LiFe_(5)O_(8)负极材料进行碳包覆改性。一方面,有机物碳化后形成的碳包覆层可以提升LiFe_(5)O_(8)颗粒之间的电子转移速率,从而显著降低可逆反应的势垒;另一方面,碳包覆层可以有效缓解电极的体积变化,从而避免活性物质的粉化和脱落。研究结果显示,以蔗糖为碳源的碳包覆效果最好,在0.5C倍率下循环50圈后放电比容量能保持在400.8 mAh·g^(-1);在1C的高倍率下循环200圈后蔗糖碳包覆样品仍展现出313.3 mAh·g^(-1)的超高比容量,可见其倍率性能得到了极大提升。该项工作为开发低成本的锂离子电池材料提供了一种可行的策略。