锂离子电池碳负极组成及其对性能的影响

电池000102

电池

BATTERY BIMONTHLY

2000　Vol.30　No.1　P.4-7

锂离子电池碳负极组成及其对性能的影响

杨书廷　刘立君　吕庆章　赵林治

摘要 在锂离子电池碳负极的制备中，粘合剂和导电碳黑用量、所用材料的颗粒大小都大大影响了 负极的电化学性能。通过循环伏安及电容量测量技术，研究了影响碳负极性能的各种因 素，发现合适的组分和配比应是含大约占总质量5%的粘合剂、2%左右的导电碳黑及400目左 右的颗粒度，按此种配比制得的碳负极具有较高的充放电容量(306.1mAh/g)和较长的循环 寿命。

关键词：锂离子电池　人造-修饰石墨　碳负极

分类号：TM912.9

The Composition of Carbon Anode for Lith ium-Ion Battery

and Effect on

Yang Shuting　Li u Lijun　Lu Qingzhang　Zhao Linzhi

（Department of Chemistry,Henan Normal University, Henan453002）Abstract The content of binder(PVDF)and conductive carbon black and the particle size gre atly affected the electrochemical properties of carbon anode.Many related fact ors on carbon anode were investigated by cyclic voltammetry and capacity test.Th e results showed that the suitable composition containing 5% binder,2% c onductive carbon black,and 400mesh particle size.The carbon ano de with above composition had high specific capacity (306.1mAh/g)and long cycle life.

Key words:Lithium-Ion Battery　Artificial-Modificat ed Graphite　Carbon Anode

前言

近年来，碳作为锂离子电池的负极材料引起了广泛的注意。主要是因为避免使用性质活 泼的金属锂，减少在负极表面形成的锂枝晶［1～2］，从而得到高的安全性和良好 的循环性能。不同类型碳的电化学性能差异较大，其中石墨由于具有高的主体容量(LiC6) 和低的电极电势(0.01～0.2V)而被认为是比较合适的负极材料［3］。

但使用石墨作负极时最主要的缺点是在第1次充放电过程中电解液分解造成较大的不可逆容 量，而溶剂分子的共嵌入则直接导致了石墨层的塌陷［4～5］，从而使电极的循环寿命急剧衰减。对同一种石墨材料，在电极制备过程中，粘合剂、导电碳黑的比例以及颗粒度分布对其电化学性能也有较大影响。本文利用循环伏安及电化学容量测试技术，研究了以人造-修饰石墨作为锂离子电池基质材料制备负极板时的各种影响因file:///E|/qk/dc/dc2000/0001/000102.htm（第 1／7 页）2010-3-22 16:39:42