石墨烯/聚苯胺纳米片复合薄膜性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为取向模板,采用模板辅助化学氧化聚合技术制备了聚苯胺。通过聚苯胺与氧化石墨烯混合分散液的自组装得到石墨烯/聚苯胺复合薄膜材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱,氮气吸附-脱附测试和电化学测试,分别表征聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合薄膜的形貌、结构、组分和电化学性能。结果表明,在CTAB作用下,合成了无规则纳米片状聚苯胺;当电流密度为0.5 A/g时,其比电容为470.8 F/g。石墨烯/聚苯胺复合薄膜的比表面积为43.2 m~2/g且表现为多级层状孔结构;将复合薄膜以三明治结构组装成全固态超级电容器测试其电化学性能。该复合薄膜表现出优异的面积比电容(在0.1 mA/cm~2的电流密度下达到292 mF/cm~2)和良好的循环稳定性。     

基于锂离子固相传质速率设计正极材料的技术研究

研究对比了不同形貌和不同尺度大小特征的高镍正极材料LiNi_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂(简称NCM811)的电化学反应活性及锂离子固相传质速率性能，通过复配交换电流密度、固相传质系数和传质阻抗更相近的单晶颗粒和多晶大颗粒材料，使得材料整体的电化学反应速率和传质速率更加均匀。与目前常规的大、小颗粒多晶掺混方案相比，单晶颗粒和大颗粒多晶掺混方案的材料比容量发挥提升了1.3 mAh/g，同时该掺混方案的45℃的循环寿命得到明显提升，60℃下高温存储21 d内阻增长率降低1.85%,60℃高温存储30 d的残余容量保持率提高0.54%。基于相近的锂离子固相传质速率设计的单晶颗粒和大颗粒多晶两种正极材料进行掺混，可以克服材料整体的不均衡反应活性和材料稳定性引起的失效。