Effect of Carbon-Coating on Internal Resistance and Performance of Lithium Iron Phosphate Batteries

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作者
Lizhi Wen,Zhiwei Guan,Lei Wang,Shuntang Hu,Donghui Lv,Xiaoming Liu,Tingting Duan,Guangchuan Liang
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:169 (5): 050536-050536 被引量:5
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac716b
摘要

In this paper, the LiFePO 4 material was modified by carbon coating using polyvinyl alcohol (PVA) and Ketjen black as the composite carbon sources. Firstly, the structure, electron and ion transport properties of LiFePO 4 and carbon-coated LiFePO 4 were calculated by first-principles and density functional theory. The calculation results show that after carbon coating, the coating system will change from semiconductor properties to conductor properties, and its electronic conductivity will be significantly improved. Then, different proportions of Ketjen black and PVA (polyvinyl alcohol) were mixed to prepare a composite carbon source, which was then coated with carbon on the surface of the LiFePO 4 cathode material. The prepared LiFePO 4 /C samples were characterized by XRD, SEM, physical properties and electrochemical properties. The 14500 cylindrical steel shell battery was prepared by using lithium iron phosphate materials coated with different carbon sources. By testing the internal resistance, rate performance and cycle performance of the battery, the effect of carbon coating on the internal resistance of the battery and the electrochemical performance of the full battery was studied and analyzed. The experimental results show that when Ketjen Black:PVA = 2:1, the synthesized LiFePO 4 /C cathode material exhibits the best rate performance and cycle stability. The compaction density of the pole piece is reduced, the internal resistance of the battery is reduced, and the electrochemical performance of the battery is improved.
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