在MA/EC电解液中插嵌石墨正极的电化学行为
2022-09-21朱丹丹任衍彪张临财
朱丹丹,任衍彪,张临财,刘 泳
(枣庄学院 化学化工与材料科学学院,山东 枣庄 277160)
0 引言
1 试验
1.1 试验材料与仪器
(1)试验材料 采用关西焦炭化工有限公司生产的天然石墨薄片(NCC)作为本研究的正极材料,其物理性质等参数可参考之前的研究文献[7]。若无特殊说明,表征负极和参比电极的锂片为中能锂业有限公司售出的锂片(纯度≥99.9%)。有机溶剂为上海阿拉丁生化技术有限公司合成的MA和EC,并在配制电解液之前放入分子筛使其含水量降到20 ppm。电解质盐为上海阿拉丁技术有限公司提纯的LiPF6。
(2)主要仪器 LANHE蓝电测试系统(武汉蓝电电子公司)、CHI700D上海辰华电工作站、Rigaku MiniFlex600 X-射线衍射仪(XRD)、PARSTAT-2273化学测试系统(美国安捷伦公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 电解液配制
将MA与EC分别按照0:10、1:9、2:8…8:2、9:1、10:0体积比例混合,加入LiPF6电解质盐溶解静置,配制成1 mol/L浓度的11组电解液待用。
1.2.2 恒流充放电测试
1.2.3 循环伏安(CV)测试
1.2.4 XRD测试
XRD光谱由Rigaku MiniFlex 600 X-射线衍射仪以10°/min的增速在15°-40°的范围内用Cu- Kα辐射光线扫描得出。
1.2.5 电化学阻抗(EIS)测试
将两个石墨电极充电到5.2 V,在此截止电压下,取出两电极加入LiPF6-MA/EC电解液,组成石墨/石墨对称电池,用电化学系统仪器测试。该测量频率为100 kHz-10 mHz,振幅设为5 mV。
2 结果与分析
2.1 充放电性能测试
图1 石墨电极在1M LiPF6-MA/EC电解液中的恒流充放电曲线
2.2 CV测试
图2 石墨电极在LiPF6-MA/EC电解液中扫速为1 mVs-1循环伏安测试曲线
2.3 阻抗测试
图3 石墨电极在1 M LiPF6-MA/EC电解液中组成对称电池的阻抗曲线
2.4 XRD测试
图4 石墨正极在1M LiPF6-MA/EC溶液中截止电压为5.2 V的非原位XRD测试曲线