碳布用于锂离子电池三维一体化柔性正极的可行性研究

研究碳纤维编织布用于锂离子电池三维一体化正极的可行性,对三种经过热处理碳布的石墨化程度进行定性分析和定量计算.以锂金属作为对电极,石墨化的碳布电极在0.1～0.5 V的电压下首次放电比容量分别为83.6,94.5 mAh?g-1和115.2 mAh?g-1,经过50周次循环充放电后比容量分别为55.0,80.0 mAh?g-1和88.0 mAh?g-1左右.将石墨化的碳布负载LiFePO4后,电极的首次放电比容量分别为73.2,109.5 mAh?g-1和130.2 mAh?g-1.对于石墨化程度为76.02％的碳布,经过50周次循环充放电后比容量稳定在90.0 mAh?g-1左右,综合电化学性能较好,更适合用于锂离子电池的一体化柔性正极.通过建立LiFePO4颗粒与碳纤维之间相互作用的力学模型,探讨一体化正极的力学性能、电学性能和电化学性能之间的关系.将碳布用于锂离子电池一体化正极,可以简化锂离子电池的常规生产过程,革新其生产方式.