Li3PO4-Coated Graphite Anode for Thermo-Electrochemically Stable Lithium-Ion Batteries

阳极 石墨 材料科学 介电谱 涂层 电化学 锂(药物) 化学工程 电极 复合材料 化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
Jong Hun Sung,Tae‐Wan Kim,Soljin Kim,Fuead Hasan,Sangram Keshari Mohanty,Madhusudana Koratikere Srinivasa,Sri Charan Reddy,Hyun Deog Yoo
出处
期刊:Energies [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:16 (17): 6141-6141 被引量:2
标识
DOI:10.3390/en16176141
摘要

Extensive research on electrode materials has been sparked by the rising demand for high-energy-density rechargeable lithium-ion batteries (LIBs). Graphite is a crucial component of LIB anodes, as more than 90% of the commercialized cathodes are coupled with the graphite anode. For the advanced graphite anode, the fast charge–discharge electrochemical performance and the thermal stability need to be further improved in order to meet the growing demand. Herein, a graphite anode material’s thermo-electrochemical stability was improved by the surface coating of lithium phosphate (Li3PO4; LPO). The graphite anode with a well-dispersed LPO-coating layer (graphite@LPO) demonstrated significant improvement in the cycle and rate performances. The graphite@LPO sample showed a capacity retention of 67.8% after 300 cycles at 60 °C, whereas the pristine graphite anode failed after 225 cycles, confirming the ameliorated thermo-electrochemical stability and cyclability by LPO coating. The improved thermo-electrochemical stability of the graphite@LPO anode was validated by the full-cell tests as well. The performance enhancement by LPO-coating is due to the suppression of the growth of the surface film and charge-transfer resistances during the repeated cycling, as evidenced by the electrochemical impedance spectroscopy analysis.
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