通过天然石墨与聚合物自组装改善石墨负极材料动力学性能的研究取得进展

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规模化储能、电动汽车、电动工具、便携式电子设备等对锂离子电池的比能 量、比功率、安全性和循环寿命等提出了越来越高的要求。天然石墨负极材料具有充放电电压平台低、安全性好且价格低廉等优势，是目前商业化锂离子电池主流负极材料。但是，天然石墨结晶度高、取向性明显、各向异性十分强烈，造成锂离子迁移路径长、扩散速率低，从而大幅度降低了大电流下电池的充放电性能。

南京工业大学先进材料研究院刘祥教授课题组成功地制备了高残炭、单分散的丙烯腈共聚微球（SAN），利用喷雾干燥将SAN与天然石墨颗粒（NG）自组装，通过高温裂解得到球形结构的SANGs复合负极材料。该复合负极材料增加了锂离子迁移的通道、提高了扩散速率，改善了天然石墨各向异性。通过对电池的循环性能、循环伏安、倍率性能等一系列电化学测试，与天然石墨负极相比，SANGs复合负极具有较小的极化和更好的倍率性能，从而证明了球形自组装天然石墨复合材料改善了锂离子的传输特性，提高了电化学动力学性能。该项工作近期发表在J. Mater. Chem. A, 2016, DOI: 10.1039/c6ta02285e上。

该项工作得到了江苏省重点研发计划——产业前瞻与共性关键技术基金的资助和支持。

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