Operando investigation on the fast two-phase transition kinetics of LiFePO4/C composite cathodes with carbon additives for lithium-ion batteries

材料科学 阴极 石墨烯 复合数 化学工程 电导率 碳纤维 相(物质) 锂(药物) 电极 氧化物 分析化学(期刊) 纳米技术 化学 复合材料 物理化学 冶金 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Jeng-Ywan Shih,Guan-Yin Lin,Ying-Jeng James Li,Tai‐Feng Hung,Rajan Jose,Chelladurai Karuppiah,Chun‐Chen Yang
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:419: 140356-140356 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2022.140356
摘要

In this study, we demonstrate the effect of adding one-dimensional (1D) vapor-grown carbon fiber (VGCF) as a carbon additive to increase the electronic conductivity of LiFePO4 cathode. Because, the 1D VGCF structure can provide rapid and long-pathways for electron transfer and regulate a better phase transition effect on LiFePO4 cathode compared to the other-dimensional carbon additives. Here, the olivine-type LiFePO4/C composite (LFP/C) cathode is basically derived from a sol-gel method, followed by a spray-dry technique to obtain a homogenous spherical morphology. The carbon additives of 0D super P, 1D VGCF and 2D or 3D porous reduced graphene oxide (PGO) nanosheets containing cathodes-based, such as bare LFP/C, LFP/C/VGCF and LFP/C/PGO, half-cells were fabricated and tested at a cut-off voltage of 2.0 – 3.8 V (vs. Li/Li+). Interestingly, the LFP/C/VGCF showed better performance than the bare LFP/C and LFP/C/PGO. Especially at high-rate cycle-life, the LFP/C/VGCF cathode attained capacity retention of 100% for 100 cycles at 1C/1C and 98.83% for 100 cycles at 1C/10C. It is due to the higher electronic conductivity (ca. 2.36 × 10−4 S cm−1) and Li+ ion diffusion coefficient (ca. 2.56 × 10−13 cm2 s−1) of LFP/C/VGCF cathode than the other electrodes. It can also provide better reversibility in a phase transition of LiFePO4/FePO4 phases during the charge/discharge cycle, further confirmed by in-situ XRD and micro-Raman techniques. The results indicated that the LFP/C/VGCF cathode displayed much faster kinetics behavior than bare LFP/C cathode.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ohnono完成签到,获得积分10
刚刚
dada完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小燕子完成签到,获得积分10
2秒前
zhang完成签到,获得积分10
3秒前
鳗鱼傲柏完成签到,获得积分10
4秒前
蔚岚影落完成签到,获得积分10
4秒前
Yanis完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助洛洛采纳,获得10
4秒前
七七完成签到,获得积分10
4秒前
兴奋的沂完成签到,获得积分10
4秒前
无极微光应助ccc采纳,获得20
5秒前
想飞的猪完成签到,获得积分10
5秒前
哆啦A梦的小小王完成签到,获得积分10
5秒前
dgv完成签到,获得积分10
6秒前
SID完成签到,获得积分10
6秒前
柠宁完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
啾咪完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
jisean完成签到,获得积分10
8秒前
辛勤青曼完成签到,获得积分10
8秒前
无奈世立完成签到,获得积分10
8秒前
Li完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
阿V完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
Lauv应助无心的思松采纳,获得20
10秒前
小马甲应助xpxpxpx采纳,获得10
11秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
zy3637完成签到,获得积分10
11秒前
wangh完成签到 ,获得积分10
11秒前
抹茶小饼干完成签到,获得积分10
12秒前
Yasing完成签到,获得积分10
12秒前
小马甲应助砚初雪采纳,获得10
12秒前
小鹿完成签到,获得积分10
13秒前
ezio完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315001
关于积分的说明 20342193
捐赠科研通 7358490
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317064
关于科研通互助平台的介绍 2465596
邀请新用户注册赠送积分活动 2332141