2成果简介
3图文导读
图1:a)单壁碳纳米管分散的示意图。b)单分散SWCNTs在NMP溶液中的SEM图像。c)吸附分散剂的单分散SWCNTs的TEM图像。d)单壁碳纳米管分散体和粉末的拉曼光谱。e)单壁碳纳米管分散的Tyndall效应。f)SW CNT分散体的尺寸分布分析。g)平均粒度。h)照片,I)UV-vis光谱,和j)没有分散剂和具有不同分散剂的SWCNT-NMP混合物的分散效率。
图2:a)使用分散剂将成束的CNT分解成单独分散的纳米管的过程的示意图。b)分子动力学模拟中的原子模型以及NMP溶液中的原子与c)分散的SWCNT和d)裸露的SWCNT的表面之间的距离。e)在SWCNT彼此接近期间,相互作用能量发生变化。f)分散的SWCNT和g)裸露的SWCNT的碳、氢原子的RDF。
2.3 基于均匀分散的碳纳米管构建LFP电极的三维导电网络
图3:a,b)LFP-SW CNT5的SEM图像。c) LFP-SWCNTx的倍率性能。d)来自LFP-SWCNT5的GITT曲线。e,f)LFP-SWCNT5-NMP的SEM图像。g)LFP- SWCNTx-NMP的倍率性能。h)从LFP到NMP的GITT曲线。I)阴极制备过程中微观示意图。j)当x = 0.5时,在2C下,由粉末和分散体制备的阴极的循环性能的比较。
2.4 无粘结剂电极的制备与性能
图4:a)通过浇铸法制备阴极的工艺示意图。b、c) LFP-SWCNTx-BF的SEM图像。d)有和没有PVDF粘合剂的阴极的电导率。e)SW CNT-NMP、LFP和LFP-SWCNT-BF的XRD。LFP-SWCNT3-BF的XPS高分辨率f) C 1s和g) Fe 2p谱。h)倍率性能。i)LFP-SW CNT3-BF的恒电流充放电(GCD)曲线。j)扫描0.2 mV s-1时的CV曲线。k)奈奎斯特图。在(l)2C和(m)5C下的循环性能。
2.5 自支撑电极的制备与性能
由于粘结剂的缺乏,低粘度的浆料难以涂覆方式在集流体上制备,因此含有集流体的无粘结剂电极质量载量难以提升。为了制备密度大于3 mg cm-2的厚电极,采用真空过滤法制备了LFP质量负载较高的不含集流体的自支撑电极LFP-SWCNTx-SS。与传统涂装工艺不同,有机溶剂过滤后可回收再利用,更加环保经济。由于缺乏金属收集器,减少SWCNT的数量会导致膜电极变脆。因此,选择5wt%作为自支撑电极中SWCNT的用量。
图5:a)真空过滤自支撑阴极示意图。b)自支撑阴极的表面和轮廓的结构图。c–e)LFP-SW CNT5-SS的表面和f–h)横截面的SEM图像。i)应力-应变曲线。j)压缩和松弛条件下的微环境稳定性试验。k)弯曲性能试验。l) N2吸附/解吸等温线和m)孔径分布。n)倍率和o)循环性能。
4小结
来源:文章来自四川大学投稿
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