付紅霞,肖仁貴,張?jiān)蒲?廖 霞,杜 鑫

(貴州大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550000)

鋰離子電池(LIB)由于循環(huán)穩(wěn)定、能量密度高[1],被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、動(dòng)力電池及儲(chǔ)能等領(lǐng)域[2],同時(shí)由于電動(dòng)汽車的快速發(fā)展對(duì)鋰離子電池的安全性、穩(wěn)定性和能量密度提出了更高的要求[3]。LIB 主要由正極、隔膜、負(fù)極、集流體四個(gè)部分組成[4]。集流體是LIBs 的主要組件之一,用來(lái)維持電極和外部電路之間的電力傳輸,其幾何形狀和表面化學(xué)分子結(jié)構(gòu)將影響電子轉(zhuǎn)移速率[5],從而影響電池的電化學(xué)性能。

銅箔通常用于鋰離子電池的負(fù)極集流體,作為電極材料、粘合劑和導(dǎo)電材料的載體[6]。但是由于銅箔表面比較光滑平整,接觸面積不夠大,且銅箔為金屬材料,而電池一般為非金屬材料,使得兩種物質(zhì)接觸相容性差,界面接觸電阻較大,導(dǎo)致電池充放電性能有所降低。所以,銅箔集流體的改性成為提高鋰離子電池性能的有效方法之一[7-11]。Wang 等在銅箔集流體上制備了親鋰3D ZnO 納米棒陣列,降低了局部電流密度,抑制了鋰樹(shù)枝晶的生長(zhǎng),在電流密度為5 mA·cm-2下循環(huán)200 次后,鋰電池容量保持率可達(dá)到93%[12]。Jiang 等在銅箔表面采用LPCVD 技術(shù)制備了石墨烯薄膜[7],石墨烯表面改性可增加銅箔與電極材料的附著力,提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。Wang 等使用簡(jiǎn)單的滴涂法在鋰表面形成超分子PEO-UPY 共聚物鋰陽(yáng)極保護(hù)層,該共聚物作為一種穩(wěn)定的人工固態(tài)電解質(zhì)界面,可進(jìn)一步減少銅箔集流體與鋰的反應(yīng),形成致密的保護(hù)層,從而弱化鋰枝晶的形成,提高鋰金屬陽(yáng)極的循環(huán)穩(wěn)定性[13]。Li 等設(shè)計(jì)了一種帶有聚合物接枝的表面改性銅箔集流體,此集流體可以顯著改善由平面鋰金屬鍍層導(dǎo)致的鋰電化學(xué)沉積[14]。這些研究工作主要從電池的安全性與循環(huán)穩(wěn)定性方面做了進(jìn)一步改善,但鮮有通過(guò)銅箔集流體改性既能提高電池循環(huán)性能,又能有效提高電池容量的報(bào)道。

聚苯胺最早在1834 年被發(fā)現(xiàn)[15],但它的導(dǎo)電特性直到1960 年才得以研究[16]。苯胺聚合通常采用電化學(xué)方法: 恒定電流法[17]、恒定電壓法、循環(huán)伏安法[18]。在恒定電流下聚合得到的聚苯胺的粘附力較弱[19]。恒壓法能得到均勻的聚合物膜,膜的粘附能力強(qiáng)[20-21],通過(guò)電壓及電解質(zhì)類型等實(shí)驗(yàn)條件,可控制其導(dǎo)電性[22]。苯胺的陽(yáng)極氧化通常是在金、石墨、玻璃碳和不銹鋼等不活潑的電極材料上進(jìn)行[16],當(dāng)活潑金屬材料如鐵、銅等用作聚苯胺聚合陽(yáng)極材料時(shí),金屬在苯胺電化學(xué)聚合過(guò)程中會(huì)發(fā)生陽(yáng)極溶解,金屬電極的陽(yáng)極溶解對(duì)聚苯胺的形貌、結(jié)構(gòu)及性能產(chǎn)生重要影響[23]。因此,進(jìn)一步研究在銅箔表面電化學(xué)制備聚苯胺工藝,探討聚苯胺形貌結(jié)構(gòu)與電化學(xué)聚合工藝參數(shù)之間的關(guān)系,以及聚苯胺形貌結(jié)構(gòu)與銅箔集流體電化學(xué)性能之間的關(guān)系顯得非常重要。

本文在前期恒流法制備復(fù)合銅箔集流體的基礎(chǔ)上[17],通過(guò)恒壓法在銅箔表面電化學(xué)制備聚苯胺改性集流體,探討電壓對(duì)聚苯胺形貌與結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,以及改性銅箔集流體對(duì)電池容量及循環(huán)性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

高純電解銅箔(純度≥99.5%,8 μm);苯胺(阿拉丁);H2SO4(98.3%,重慶創(chuàng)東化工(集團(tuán))有限公司);商用Li4Ti5O12活性材料(深圳科景星科技有限公司);鋰片(深圳碧源電子科技有限公司);隔膜(Celgard 2400)。

1.2 樣品表征

采用Nicolet-iS5 型(Thermo Fisher Scientific)傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)電化學(xué)聚合產(chǎn)物進(jìn)行官能團(tuán)測(cè)試;采用UV-2700i 紫外光譜(Shimadzu)進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析;采用Zeiss Sigma 掃描電鏡表征復(fù)合材料表面形貌;循環(huán)伏安曲線(CV)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)由VersaSTAT 3 電化學(xué)工作站(Princeton Applied Research)獲得。

1.3 制備材料

1.3.1 聚苯胺的電化學(xué)聚合

聚苯胺的電化學(xué)聚合過(guò)程示意圖見(jiàn)圖1。在1 L 燒杯中配置0.05 mol/L 的H2SO4溶液和0.2 mol/L 的苯胺混合溶液構(gòu)成電解液,用氮?dú)怛?qū)氧15 min。銅箔為陽(yáng)極,石墨板為負(fù)極,進(jìn)行恒壓法電化學(xué)聚合。電化學(xué)聚合后,用去離子水清洗銅箔表面,烘干備用。

圖1 恒電壓聚合法制備復(fù)合銅箔集流體示意圖Fig.1 Fluid collection diagram of composite copper foil prepared by constant voltage polymerization

1.3.2 電池組裝

分別用LiTi5O12(LTO)為活性材料,乙炔黑為導(dǎo)電劑,聚偏氟乙烯(PVDF)為粘結(jié)劑,N-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑,將LTO、乙炔黑及PVDF 按照質(zhì)量比8 ∶1 ∶1 均勻混合,制成一定黏度的漿料,并均勻涂覆在PANI/Cu 與Bare/Cu 集流體表面,在120 ℃下?lián)]發(fā)NMP 溶劑得到LTO 電極。分別用空白銅箔(Bare/Cu)與復(fù)合銅箔(PANI/Cu)作集流體,LTO 為負(fù)極,LiPF6(溶劑體積比EC ∶DMC ∶DEC=1 ∶1 ∶1)作電解液,組裝CR2032 紐扣電池,并使用藍(lán)電系統(tǒng)(CT2001A,武漢)進(jìn)行恒流充放電測(cè)試(1.0～2.5 V Li+/Li)。

2 結(jié)果與討論

2.1 電壓對(duì)聚苯胺膜層形貌結(jié)構(gòu)的影響

在0.2 mol/L 苯胺單體和0.05 mol/L 硫酸溶液組成的電解質(zhì)溶液中,常溫恒壓聚合10 min,在不同電壓下聚合獲得的銅箔表面聚苯胺膜層微觀形貌見(jiàn)圖2。

圖2 不同電壓下聚合聚苯胺表面掃描電鏡圖。(a)Bare/Cu;(b)1.1 V;(c)1.2 V;(d)1.3 V;(e)1.4 V;(f)1.5 VFig.2 SEM images of polyaniline surface at different voltages.(a)Bare/Cu;(b)1.1 V;(c)1.2 V;(d)1.3 V;(e)1.4 V;(f)1.5 V

由圖2(a)可知,Bare/Cu 表面因?yàn)槭艿诫娊忏~箔生產(chǎn)工藝的影響,導(dǎo)致其表面出現(xiàn)不規(guī)整的條紋狀。由圖2(b)所示,電壓為1.1 V 時(shí)聚苯胺顆粒分布不均勻,銅箔的部分表面并未形成均勻的聚苯胺顆粒層,這是因?yàn)殡妷盒?導(dǎo)致電流密度小,電聚合反應(yīng)速度慢,聚苯胺顆粒在銅箔表面覆蓋不完整。電壓為1.2 V 與1.3 V 時(shí),如圖2(c)與圖2(d)所示,銅箔表面均有孔洞。而當(dāng)電壓為1.4 V 時(shí),從圖2(e)中可觀察到均勻致密的聚苯胺顆粒層。隨著電壓增大至1.5 V 時(shí),電聚合反應(yīng)的速度增快,出現(xiàn)了聚苯胺顆粒不斷地堆疊聚集,出現(xiàn)了聚苯胺膜層堆積不均勻的狀況,結(jié)果如圖2(f)所示。因此后續(xù)表征及應(yīng)用以電壓為1.4 V條件下制備的復(fù)合銅箔集流體為樣本。

2.2 電壓對(duì)聚苯胺膜層厚度的影響

采用萬(wàn)分尺測(cè)厚儀測(cè)得不同電壓情況下所制備的聚苯胺膜層的厚度,測(cè)定結(jié)果如圖3 所示。通過(guò)圖3可知,隨著電壓的增大,聚苯胺生長(zhǎng)的厚度也隨之變厚,但是當(dāng)電壓達(dá)到1.3 V 以后,聚苯胺生長(zhǎng)的厚度達(dá)到一個(gè)較為穩(wěn)定的值,聚苯胺膜層的極限厚度可能與恒壓下的極限電流有關(guān)系,隨著電流達(dá)到一定值,聚苯胺的顆粒生長(zhǎng)達(dá)到極限,而且聚苯胺難以在聚苯胺的表面繼續(xù)生長(zhǎng),所以會(huì)出現(xiàn)聚苯胺膜層厚度不再隨著電壓增加而增加的現(xiàn)象。

圖3 聚苯胺生長(zhǎng)厚度隨著電壓的變化Fig.3 Variation of polyaniline growth thickness with voltage

2.3 時(shí)間對(duì)聚苯胺膜層均勻性的影響

在1.4 V 電壓下,由0.2 mol/L 苯胺與0.05 mol/L 的硫酸配成的混合電解質(zhì)中,常溫條件下,分別電聚合1,5,10 和15 min,圖4 為聚合不同時(shí)間下聚苯胺膜層的表面形貌結(jié)構(gòu)。

由圖4(a)可知,恒電壓聚合1 min 后聚苯胺膜層由粒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成,因?yàn)殡娋酆系臅r(shí)間較短,導(dǎo)致聚苯胺顆粒沒(méi)有完全覆蓋銅箔表面,得到厚度不均勻的聚苯胺膜層。由圖4(b)所示,恒電壓聚合5 min 后,聚苯胺顆粒分布相對(duì)于1 min 更均勻,但是還是有一些空隙。由圖4(c)所示,恒電壓聚合10 min 后,得到均勻堆積的PANI 顆粒,形成均勻致密并且平坦整齊的聚苯胺膜層。再繼續(xù)聚合到15 min 后,如圖4(d),聚苯胺在10 min 的基礎(chǔ)上繼續(xù)生長(zhǎng),可能是由于聚苯胺晶粒的生長(zhǎng)導(dǎo)致聚苯胺相互擠壓并且產(chǎn)生裂痕。因此,在1.4 V 電壓下生長(zhǎng)10 min 聚苯胺的表面形貌較為理想。

2.4 聚苯胺膜層的紅外光譜表征圖

圖5 為電化學(xué)聚合生成聚苯胺膜層的紅外光譜圖。圖5 表明,醌環(huán)(Q)和苯環(huán)(B)的特征吸收峰在1561 cm-1和1492 cm-1處,分別為氧化還原態(tài)聚苯胺的特征峰[24],該結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電態(tài)聚苯胺。由于特征吸收峰相對(duì)強(qiáng)度IQ/IB=I1561/I1492越接近1,聚苯胺電導(dǎo)率就越好。特征吸收峰出現(xiàn)在1117 cm-1是聚苯胺鹽結(jié)構(gòu),與—N＝Q＝N—伸縮振動(dòng)相對(duì)應(yīng),而這個(gè)強(qiáng)寬帶與聚苯胺的高度電子離域和高電導(dǎo)率有關(guān)[25]。除此之外,苯環(huán)中C-H 的特征吸收峰在751 cm-1處[26]。通過(guò)以上分析可知,電化學(xué)聚合生成的聚苯胺以導(dǎo)電態(tài)形式存在于銅箔表面。

圖5 PANI 層的FT-IR 譜圖Fig.5 FT-IR spectra of PANI layer

2.5 聚苯胺層紫外光譜表征

將PANI/Cu 集流體與Bare/Cu 集流體做了固體紫外吸收光譜對(duì)比實(shí)驗(yàn),測(cè)試結(jié)果如圖6 所示。

圖6 PANI 層的紫外光譜圖Fig.6 UV spectra of PANI layer

由圖6 可知,在紫外-可見(jiàn)光譜中觀察到了特征吸收波長(zhǎng)區(qū)域分別在300～400,400～500,500～600 nm區(qū)域內(nèi),表明導(dǎo)電態(tài)形式的聚苯胺顆粒層存在。苯式結(jié)構(gòu)的π-π*躍遷一般在300～400 nm 波長(zhǎng)范圍。極化子π-π*躍遷在400～500 nm 的波長(zhǎng)范圍,意味著中間態(tài)(氧化還原態(tài))聚苯胺的形成是極化子的躍遷。而在500～600 nm 是第三個(gè)波長(zhǎng)范圍極化子的π-躍遷[27-31]。綜上所述,在銅箔表面通過(guò)恒定電壓電化學(xué)聚合得到的聚苯胺顆粒層可導(dǎo)電,可以實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移。

2.6 電化學(xué)性能分析

2.6.1 首次充放電平臺(tái)

圖7 為聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成鈦酸鋰電池首次充放電結(jié)果。通過(guò)比較PANI/Cu 電池與Bare/Cu 電池在1C 倍率下的首次充放電平臺(tái)曲線可知,PANI/Cu 電池充放電比容量更高,PANI/Cu 電池首次放電比容量是185 mAh/g(LTO 的理論比容量為175 mAh/g)。這是由于PANI/Cu 首次放電時(shí)存在第二放電平臺(tái)(約1.16 V),PANI 參與嵌鋰反應(yīng)并提供額外的容量,使得PANI/Cu 電池的首次放電比容量超過(guò)理論比容量。在圖7 中,Bare/Cu 電池的電壓滯后小于PANI/Cu 電池的電壓滯后,Bare/Cu 電池的放電平臺(tái)與充電平臺(tái)之間的電壓差小于PANI/Cu 電池的,原因是在LTO 上PANI 層的電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)在高電壓和低電壓[32],使得PANI/Cu 的電壓滯后增大。

圖7 電池首次充放電平臺(tái)Fig.7 Charging and discharging platform for the first cycle of battery

2.6.2 電池在不同充放電循環(huán)次數(shù)下的充放電平臺(tái)分析

聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成鈦酸鋰電池在1C 倍率充放電不同循環(huán)次數(shù)下的平臺(tái)結(jié)果見(jiàn)圖8。圖8 結(jié)果顯示,PANI/Cu 電池在首次放電時(shí)有兩個(gè)放電平臺(tái),該平臺(tái)的產(chǎn)生主要是由于PANI 層對(duì)鋰離子的電化學(xué)活性而產(chǎn)生的。

從圖8 可看出,PANI/Cu 電池在首次充放電平臺(tái)中出現(xiàn)的第二放電平臺(tái)消失,第2 圈放電比容量為174.1 mAh/g,在后續(xù)的循環(huán)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)超理論容量現(xiàn)象,表明嵌鋰初始反應(yīng)過(guò)程中一部分鋰結(jié)合緊密無(wú)法脫嵌,但其后續(xù)嵌入/脫嵌反應(yīng)可逆性優(yōu)異。對(duì)比圖8 中(a)與(b)的充放電平臺(tái)可知,在第1,2,3,100,300,500 圈中,PANI/Cu 電池的充放電平臺(tái)相對(duì)于Bare/Cu 電池變化更具有規(guī)律性。

圖8 1C 倍率下不同循環(huán)數(shù)的充放電曲線。(a)Bare/Cu 電池;(b) PANI/Cu 電池Fig.8 Charge-discharge curves at different cycles under 1C rate.(a)Bare/Cu battery;(b) PANI/Cu battery

在1～500 圈循環(huán)中,PANI/Cu 電池的充放電曲線變化比Bare/Cu 電池更小,這表明PANI/Cu 電池在循環(huán)充放電過(guò)程中電極可逆性、穩(wěn)定性都較好。最后,對(duì)比圖8(a)與(b)可看出,在相同的循環(huán)圈數(shù)下,PANI/Cu 電池的電壓滯后皆比Bare/Cu 電池大,但并不影響PANI/Cu 電池比Bare/Cu 電池的充放電平臺(tái)更穩(wěn)定。

2.6.3 CV 首次掃描

聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成電池在0.5 mV/s 掃速下的首次CV 結(jié)果如圖9 所示。

圖9 首次循環(huán)伏安性能Fig.9 First cyclic voltammetry performance

由圖9 可知,在1.7 V 與1.4 V 附近能觀察到Bare/Cu 電池與PANI/Cu 電池的氧化還原峰峰形相似,但PANI/Cu 電池在首次還原掃描時(shí),于1.16 V處多了一個(gè)還原峰,驗(yàn)證了圖7 中首次充放電平臺(tái)中的第二放電平臺(tái)。對(duì)比氧化峰與還原峰之間的電壓差,可以看出PANI/Cu 電池峰值差更大,驗(yàn)證了圖7 中出現(xiàn)的電壓滯后現(xiàn)象。

2.6.4 不同CV 掃描圈數(shù)結(jié)果分析

在聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成電池在1C倍率情況下,不同圈數(shù)的CV 循環(huán)掃描結(jié)果見(jiàn)圖10。由圖10(a)與(b)可知,隨著第1 圈到第5 圈掃描次數(shù)的增加,PANI/Cu 電池的CV 曲線重合度比Bare/Cu電池更高,這表明PANI/Cu 電池的電極反應(yīng)可逆性比Bare/Cu 電池的更好。再次,PANI/Cu 電池還原掃描中1.16 V 附近的還原峰在第2 圈循環(huán)時(shí)消失,正好與圖7(b)的放電平臺(tái)的消失相對(duì)應(yīng)。

圖10 不同圈數(shù)的循環(huán)伏安性能。(a)PANI/Cu 電池;(b)Bare/Cu 電池Fig.10 Cyclic voltammetry performance at different cycles.(a) PANI/Cu battery;(b) Bare/Cu battery

2.6.5 循環(huán)性能

在聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成電池在1C與10C 倍率情況下的循環(huán)性能對(duì)比見(jiàn)圖11。

圖11 循環(huán)性能對(duì)比。(a) 1C 倍率下循環(huán)500 圈;(b) 10C 倍率下循環(huán)1000 圈Fig.11 Cycle performance comparison.(a) 500 cycles at 1C;(b) 1000 cycles at 10C

圖11(a)為PANI/Cu 電池與Bare/Cu 電池1C 倍率下分別循環(huán)500 圈的循環(huán)性能對(duì)比,圖11(b)為10C 倍率下循環(huán)1000 圈后的循環(huán)性能比對(duì)。由于鋰在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有不可逆的鋰消耗,因此,庫(kù)倫效率在整個(gè)過(guò)程中保持100%。數(shù)據(jù)結(jié)果表明,PANI/Cu 可以使得電池循環(huán)穩(wěn)定性增強(qiáng)。由圖11(a)知,PANI/Cu 電池的放電比容量在1C 倍率下循環(huán)500 圈后為164.6 mAh·g-1,在相同的循環(huán)條件下,Bare/Cu 電池1C 倍率下循環(huán)500 圈后的放電比容量降到了155.6 mAh·g-1。數(shù)據(jù)結(jié)果表明PANI/Cu 電池循環(huán)穩(wěn)定性比Bare/Cu 更好。在重復(fù)充放電過(guò)程中,鈦酸鋰產(chǎn)生無(wú)序化和結(jié)構(gòu)松弛,以及越來(lái)越多Ti3+和Li+脫嵌在LTO中破壞材料結(jié)構(gòu),造成離子和電子電導(dǎo)率下降和極化擴(kuò)大,導(dǎo)致容量衰減。因此,在1C 倍率500 圈循環(huán)后,兩種電池容量都發(fā)生了衰減,但是PANI/Cu 電池的放電比容量比Bare/Cu 電池的高。

如圖11(b)為在大倍率10C 下循環(huán)1000 圈測(cè)試兩種電池的循環(huán)性能。顯然,1000 圈循環(huán)后PANI/Cu 電池的容量保持率是80%,遠(yuǎn)高于Bare/Cu 電池的60%。因此,集流體表面PANI 層的存在有效提高了LTO 電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

2.6.6 倍率性能

聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成電池在0.5C～10C 之間倍率性能對(duì)比見(jiàn)圖12。由圖12 可知,在相同倍率下,PANI/Cu 電池體系的放電比容量皆高于Bare/Cu 電池體系的放電比容量。此外,在大倍率10C 循環(huán)后突然降到0.5C 放電,Bare/Cu 和PANI/Cu電池都能瞬間恢復(fù)到最開(kāi)始的放電比容量。這說(shuō)明了容量更高的PANI/Cu 電池與Bare/Cu 電池具有同樣的循環(huán)穩(wěn)定性與可逆性。

圖12 倍率放電性能Fig.12 Rate discharge performance

2.6.7 交流阻抗(EIS)

在PANI 改性前后,用LTO 電池做負(fù)極,鋰片做正極裝成電池后,交流阻抗測(cè)試對(duì)比見(jiàn)圖13。

圖13 為聚苯胺復(fù)合銅箔集流體改性前后構(gòu)成電池的交流阻抗圖。結(jié)果表明,與Bare/Cu 組別相比,PANI/Cu 組別的電荷轉(zhuǎn)移阻抗更小。鋰離子電池阻抗的降低,是因?yàn)榫郾桨芳{米顆粒具有良好的導(dǎo)電性,提高了銅箔集流體與鈦酸鋰電池材料的兼容性,從而有效降低了電極界面阻抗,達(dá)到提高鋰離子電池的電化學(xué)性能的目的。

圖13 交流阻抗測(cè)試Fig.13 AC impedance measurement

3 結(jié)論

綜上所述,通過(guò)恒壓法在銅箔集流體上電化學(xué)聚合制備得到了聚苯胺薄膜,組裝成LTO 電池后通過(guò)各種性能測(cè)試,形成以下結(jié)論:

(1)在聚合的過(guò)程中,電壓對(duì)聚苯胺的形貌特征產(chǎn)生重要的影響,當(dāng)工作電壓為1.4 V,電解質(zhì)為0.05 mol/L H2SO4和0.2 mol/L 苯胺構(gòu)成的混合電解質(zhì)條件下,聚合10 min 后能得到均勻致密的聚苯胺復(fù)合層;

(2)FT-IR、UV-Vis 測(cè)試皆表明PANI 以導(dǎo)電形式存在;

(3)集流體復(fù)合改性之后,鈦酸鋰電池的循環(huán)性能及容量有所提高。在1C 倍率下充放電平臺(tái)顯示,PANI/Cu 電池首次放電比容量為185 mAh·g-1,高于純LTO 電池的理論比容量(175 mAh·g-1),而B(niǎo)are/Cu 電池的放電比容量只有160 mAh·g-1左右,說(shuō)明聚苯胺能夠起到嵌鋰的功能,提高了電池容量。

(4)聚苯胺對(duì)銅箔集流體的改性提高了鈦酸鋰電池在高倍率情況下的循環(huán)性能。在1C 倍率下充放電500 圈以后,PANI/Cu 電池的放電比容量為164.6 mAh·g-1,Bare/Cu 電池在相同的循環(huán)條件下,比容量卻降到了155.6 mAh·g-1,在10C 大倍率下充放電1000 圈以后,PANI/Cu 電池的容量保持率為80%,超過(guò)Bare/Cu 電池的60%,銅箔集流體表面聚苯胺改性提高了電池循環(huán)性能。