锂氟电池用高倍率氟化多壁碳纳米管正极材料

摘要

研究了相同氟碳比的氟化石墨(F-graphtie)和氟化多壁碳纳米管(F-MWCNTs)的电化学性能.高纯石墨化多壁碳纳米管经氟化处理后,获得一种核壳结构的F-WMCNTs(氟碳原子比C/F=1:1).经TEM、XRD、XPS表征表明,F-WMCNTs外层被氟化,形成氟化碳结构,而内层依然保持原有的石墨结构.以此F-WMCNTs作正极活性材料组装成锂氟(Li/CFx)一次电池.经电化学测试表明,在相同的放电倍率下,对比F-graphite电极(C/F=1:1),F-WMCNTs电极能够有效提高Li/CFx一次电池的放电容量和电压平台.大倍率(≥1 C)放电时,尤其明显.当放电倍率为0.05 C时,F-WMCNTs极和F-graphite电极比容量分别为822 mAh/g和786.1 mAh/g,F-WMCNTs电极放电容量比F-graphite电极提高4.5％.当放电倍率为2 C时,F-WMCNTs电极和F-graphite电极分别达到375.4 mAh/g和283.7 mAh/g,F-WMCNTs电极的放电比容量比F-graphite电极提高了32.2％.F-WMCNTs电极显示出优异的倍率性能.