石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G對LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰離子電池性能影響

何湘柱，胡 燚，鄧忠德，孔令涌，尚偉麗

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石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G對LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰離子電池性能影響

何湘柱1，胡 燚1，鄧忠德1，孔令涌2，尚偉麗2

（1. 廣東工業(yè)大學(xué) 輕工化工學(xué)院，廣東 廣州 510006；2. 深圳市德方納米科技股份有限公司，廣東 深圳 518055）

用氣相沉積法(CVD)和轉(zhuǎn)移法制備了石墨烯，用超聲分散及攪拌的方法分別制備了導(dǎo)電碳黑(SP)導(dǎo)電漿料，導(dǎo)電碳黑(SP)、碳納米管(CNTs)復(fù)合導(dǎo)電漿料(SP/CNTs)及導(dǎo)電碳黑(SP)、碳納米管(CNTs)和石墨烯(G)復(fù)合導(dǎo)電漿料(SP/CNTs/G)，通過掃描電鏡(SEM)、四探針測試、恒流充放電測試、循環(huán)伏安測試(CV)和電化學(xué)阻抗譜測試(EIS)等方法研究了導(dǎo)電劑對鋰離子電池正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的表面形貌、電阻率和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：添加質(zhì)量分數(shù)2%復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的樣品電阻率較小，0.2 C首次充放電比容量分別為201.93 mAh·g–1和180.29 mAh·g–1，首次充放電效率為89.28%。3.0C循環(huán)5次后的放電比容量為161.45 mAh·g–1，容量保持率仍有89.69%，1.0C循環(huán)50次后放電比容量為166.97 mAh·g–1，容量保持率為96.65%，倍率和循環(huán)性能優(yōu)良。

超聲分散；碳納米管；石墨烯；鋰離子電池；LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2；復(fù)合導(dǎo)電劑

當前，鋰離子電池常用的正極活性材料為鈷酸鋰(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(LiNi1––CoMnO2，簡稱為NCM)等，其中NCM三元材料充分綜合了LiNiO2的高比容量、LiCoO2良好的倍率性能以及LiMnO2的高安全穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)點，形成了一個LiNiO2-LiCoO2-LiMnO2的三元共溶體系，其綜合性能優(yōu)于任一單組分化合物，成為動力鋰離子電池正極的首選材料[1]，但其電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率不高，可通過加入導(dǎo)電劑的方法來改善導(dǎo)電性能。導(dǎo)電劑的種類、用量及分布狀態(tài)[2]對活性物質(zhì)利用率、循環(huán)穩(wěn)定性、倍率及低溫放電性能影響較大。與顆粒狀導(dǎo)電劑相比，一維結(jié)構(gòu)的碳納米管(CNTs)有較大的長徑比、較大的比表面積和較好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，有利于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。石墨烯(G)是具有SP2雜化軌道的二維碳原子晶體，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)良，具有質(zhì)量小、高電子電導(dǎo)率、高比表面積、良好的柔韌性和量子霍爾效應(yīng)等優(yōu)點[3-4]。本文制備了復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G，研究分析了其對鋰離子電池三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2電化學(xué)性能的影響。

1 實驗

1.1 石墨烯的制備

選取表面平整的銅箔(深圳產(chǎn)，電池級)，用酒精(廣州產(chǎn)，AR)擦拭后，剪切成2 cm×2 cm的正方形，用丙酮超聲10 min，然后再用去離子水超聲20 min，放入100 ℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥10 min，烘干后，將銅箔放入石英舟中，將石英舟放入管式爐內(nèi)，通入氮氣(99.99%)，400 mL/min，排凈管內(nèi)空氣，并以10 ℃/min的速率升溫至1 000 ℃，恒溫30 min，關(guān)閉氮氣并通入甲烷(深圳產(chǎn)，99.99%)，50 mL/min，30 min后反應(yīng)完成，關(guān)閉電源和甲烷氣體，繼續(xù)以400 mL/min通入氮氣，冷卻到室溫，取出石英舟，得到沉積有石墨烯的銅箔。采用轉(zhuǎn)移法[5]得到石墨烯。

1.2 導(dǎo)電劑漿料的制備

1.2.1 SP導(dǎo)電漿料的制備

按一定比例將聚乙烯吡咯烷酮(PVP，上海產(chǎn)，電池級)加入N-甲基吡咯烷酮(NMP，河南產(chǎn)，電池級)中，超聲分散15 min，然后加入導(dǎo)電碳黑(SP，比利時產(chǎn)，電池級)，繼續(xù)超聲分散45 min，得到SP分散液，攪拌1 h后得到SP導(dǎo)電劑漿料。

1.2.2 石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料的制備

按制備SP分散液相同方法分別制得碳納米管(CNTs，深圳產(chǎn)，電池級)分散液和石墨烯(G，自制)分散液，在攪拌狀態(tài)下按質(zhì)量比(SP:CNTs:G)= 66.67:30.00:3.33依次將CNTs分散液和G分散液加入到SP分散液中，繼續(xù)攪拌1 h，得到SP/CNTs/G復(fù)合導(dǎo)電劑漿料。

另外采用相同方法制備不含石墨烯的復(fù)合導(dǎo)電漿料SP/CNTs，質(zhì)量比(SP:CNTs) = 66.67:33.33，作為空白對比實驗。

1.3 電池制作

將正極活性材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(長沙產(chǎn)，電池級)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯(上海產(chǎn)，電池級)按質(zhì)量比95:2:3混合均勻，漿料配比如表1所示，加入適量溶劑N-甲基吡咯烷酮(河南產(chǎn)，電池級)，充分研磨后制成正極漿料，將正極漿料涂覆于20 μm厚的鋁箔(深圳產(chǎn)，電池級)上，在120 ℃下真空(真空度<–0. 08 MPa)干燥8 h后得到正極片，所制極片經(jīng)輥壓后切為直徑15 mm的圓片，以金屬鋰片(天津產(chǎn)，電池級)為負極、Celgard 2400膜(天津產(chǎn))為隔膜，1 mol/L LiPF6/EC+DMC+EMC(體積比1:1:1，廣州產(chǎn)，99.9%)為電解液，在充滿氬氣的手套箱[(O2)<1.0×10–6、(H2O)<1.0×10–6]中組裝成CR2032型紐扣電池。

表1 不同導(dǎo)電體系的漿料組成（質(zhì)量分數(shù)）

Tab.1 The sizing material composition of different conductive compounds

1.4 表面形貌、拉曼光譜及電阻率測試

用S-4800冷場掃描電子顯微鏡(日本產(chǎn))觀察樣品的表面形貌。用LabRAM Aramis型顯微激光拉曼光譜(RS)儀(法國產(chǎn))進行RS測試，=532.8 nm，光柵為1 200 g/mm。采用RTS-8型四探針測試儀(廣州產(chǎn))測試極片電阻率，探針間距為3.8 mm，修正因子為1.0。用膠帶將正極導(dǎo)電混合物從極片鋁箔上剝離，將載有導(dǎo)電混合物的膠帶切成直徑為15 mm的小圓片，用該薄圓片進行測試，單位為Ω·cm。

1.5 電池性能測試

用CT2001A型電池測試系統(tǒng)(武漢產(chǎn))測試紐扣電池的充放電性能，測試電壓為2.70~4.35 V。采用Autolab PGSTAT 302N型電化學(xué)工作站(瑞士產(chǎn))進行循環(huán)伏安(CV)和電化學(xué)阻抗(EIS)測試，循環(huán)伏安測試掃描速度為0.2 mV/s，掃描區(qū)間為2.70~4.35 V，電化學(xué)阻抗測試頻率范圍為10 mHz~100 kHz，交流振幅為5 mV。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面形貌及拉曼測試分析

圖1是制備的石墨烯的掃描電鏡圖，從圖中可以看出石墨烯是有褶皺的、近似透明的薄片，具有典型的二維晶體形貌。

圖2是石墨烯的拉曼光譜圖。D峰和G峰都是因為碳在sp2軌道的振動引起的，分別位于1 350和1 580 cm–1處，D峰大小代表石墨烯缺陷程度的高低，G峰是碳sp2結(jié)構(gòu)的特征峰，反應(yīng)對稱性和結(jié)晶程度，表明碳原子具有六方密排結(jié)構(gòu)。2D峰是由二級共振拉曼散射造成的，一般出現(xiàn)在2 700 cm–1附近，其對石墨烯的層數(shù)比較敏感。圖2中，D峰的強度較高，說明樣品石墨烯存在較多缺陷，這有利于Li+的嵌脫，可提升電化學(xué)性能[6]。

圖1 石墨烯的SEM照片

圖2 石墨烯的拉曼光譜

圖3為正極中添加不同導(dǎo)電劑的極片形貌圖，A、B和C分別對應(yīng)添加質(zhì)量分數(shù)2% SP、2% SP/CNTs/G和2% SP/CNTs的樣品。從圖3可知，顆粒狀的SP能較好地填充到活性材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2顆粒間隙中，但顆粒表面包覆不完善，且不能很好地將遠程顆粒連接起來；碳納米管具有獨特的一維結(jié)構(gòu)，其長徑比大，可充當“導(dǎo)線”的作用[7]，石墨烯中的碳通過sp2雜化參與成鍵，相互連接形成以六邊形為結(jié)構(gòu)基元的二維晶格平面，垂直平面方向上有每個碳原子提供的電子形成的離域電子云[8]，可增大與電極材料顆粒的接觸面積，提高導(dǎo)電性能，復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G將活性材料顆粒間隙及遠程顆粒很好地填充和連接包覆，構(gòu)造了結(jié)實有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[9]。

圖3 添加不同導(dǎo)電劑的極片SEM圖

2.2 極片電阻率測試

隨機選取每種極片不同位置5個15 mm圓片測試極片電阻率，每個圓片測試5個數(shù)值，結(jié)果如圖4所示，從圖4可以發(fā)現(xiàn)，A、B和C三個樣品的極片電阻率均值分別為16.50，2.79和3.99 Ω·cm，添加質(zhì)量分數(shù)2%SP/CNTs/G復(fù)合導(dǎo)電劑的極片電阻率比添加質(zhì)量分數(shù)2%SP的降低83.09%，且數(shù)據(jù)分布集中，這是因為CNTs有較大的長徑比和較大的比表面積，能夠搭接在正極材料顆粒表面上，且其管壁間存在離域大π鍵，具有很好的導(dǎo)電性，比顆粒狀導(dǎo)電劑更有利于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)[10]，石墨烯具有高電子導(dǎo)電率，電阻率極低，且其比表面積大，可有效增加與活性物質(zhì)的接觸面積，減輕電池極化，降低電池內(nèi)阻[11]。點狀導(dǎo)電劑、線狀導(dǎo)電劑和面狀導(dǎo)電劑形成的復(fù)合導(dǎo)電劑，可發(fā)揮各自的優(yōu)勢，且碳黑顆粒可促進碳納米管和石墨烯的分散[12]，該復(fù)合導(dǎo)電劑有利于改善和提升電化學(xué)性能。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2% SP/CNTs

圖4 添加不同導(dǎo)電劑的極片電阻率

Fig.4 Resistivities of electrodes adding different conductive agents

2.3 電化學(xué)性能分析

圖5是添加不同導(dǎo)電劑制備的電池的首次(0.2 C)，1.0C及3.0C充放電曲線。由圖可知，添加不同導(dǎo)電劑的電池均體現(xiàn)了層狀LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的充放電特征，電壓平臺清晰可見，添加復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的首次(0.2C)充放電比容量分別為201.93和180.29 mAh·g–1，而添加導(dǎo)電劑SP的分別為196.37和173.35 mAh·g–1，B較A電池充放電比容量分別提高5.56和6.94 mAh·g–1，添加復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs的分別為199.03和176.58 mAh·g–1，B較C電池充放電比容量分別提高2.90和3.71 mAh·g–1，A、B和C三種電池的首次充放電效率分別為88.28%，89.28%和88.72%。B電池的1.0C，3.0C放電比容量分別為172.74和161.47 mAh·g–1，而A電池的分別為161.28和148.32 mAh·g–1，C電池的分別為168.61和156.48 mAh·g–1，B電池的1.0C，3.0C放電比容量較A分別提高11.46和13.15 mAh·g–1，較C分別提高4.13和4.99 mAh·g–1。B電池首次充放電效率和放電比容量較高，主要是因為其電極表面電阻較低，電子和離子傳輸速度快，充放電時極化較小，降低了不可逆容量。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2%SP/CNTs

圖5 不同導(dǎo)電劑的電池的0.2 C，1.0 C和3.0 C充放電曲線

Fig.5 Charge-discharge curves of batteries adding different conductive agents at 0.2 C, 1.0 C and 3.0 C

不同導(dǎo)電劑的電池倍率性能如圖6所示，分別以0.2C，0.5C，1.0C，2.0C和3.0C進行充放電循環(huán)測試，電壓范圍為2.70~4.35 V，每個倍率循環(huán)5次，然后恢復(fù)到1.0C，0.5C和0.2C充放電各一次。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2%SP/CNTs

圖6 不同導(dǎo)電劑的電池的倍率性能

Fig.6 Rate capability of batteries adding different conductive agents

由圖6可知，復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的電池在0.2C，0.5C，1.0C，2.0C和3.0C循環(huán)5次后的放電比容量分別為180.01，177.22，172.32，165.77和161.45 mAh·g–1，3.0C循環(huán)5次后容量保持率仍有89.69%，而A樣品3.0C充放電循環(huán)5次后，放電比容量僅有148.04 mAh·g–1，較B樣品低13.41 mAh·g–1，C樣品3.0C充放電循環(huán)5次后，放電比容量為156.46 mAh·g–1，較B樣品低4.99 mAh·g–1，最后恢復(fù)到0.2C充放電時，A、B和C三樣品的放電比容量分別為168.43，178.40和174.15 mAh·g–1。復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的電池具有較優(yōu)的倍率性能。這是因為碳納米管可以將電解液引到極片內(nèi)部，使得電解液與正極接觸更充分，有利于電荷的傳輸[13]，石墨烯具有較高的電子遷移率，石墨烯單原子結(jié)構(gòu)使載流子可以在亞微米的距離彈道行進[14]。添加復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G后材料導(dǎo)電性增強，形成的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減少了NCM顆粒間的接觸電阻，提供了便捷的電子傳輸路徑，增加了Li+嵌脫的有序性，提高了Li+擴散速率，有利于提高正極材料的倍率性能。

鋰離子電池的循環(huán)性能是對電池壽命的重要表征，不同導(dǎo)電劑的電池循環(huán)性能如圖7所示。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2%SP/CNTs

圖7 不同導(dǎo)電劑的電池的循環(huán)性能

Fig.7 Cycle performance of batteries adding different conductive agents

由圖7可以看到，A、B和C三種電池1.0C循環(huán)首次放電比容量分別為161.29，172.76和168.59 mAh·g–1，循環(huán)50次后放電比容量分別為149.12，166.97和159.95 mAh·g–1，容量保持率分別為92.45%，96.65%和94.87%，B電池較A電池、C電池分別提高4.2%和1.78%，原因是復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G組成的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能顯著改善NCM顆粒表面的電子傳導(dǎo)性，降低表面電阻率，提高電子的遷移速率，促進活性物質(zhì)顆粒之間形成有效的導(dǎo)電通路，減少鋰離子可逆反應(yīng)的阻力，縮短鋰離子擴散通道，提高鋰離子擴散速率。同時，碳納米管和石墨烯可有效緩沖體積效應(yīng)，即緩解了充放電過程中體積變化帶來的應(yīng)力[15]，減少了在充放電過程中活性物質(zhì)體積變化所導(dǎo)致的導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)接觸不充分的概率，為電子在電極中的運輸提供了方便的通道[16]，改善了電池的循環(huán)性能。

圖8是使用不同導(dǎo)電劑制備的電池的循環(huán)伏安曲線。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2%SP/CNTs

圖8 不同導(dǎo)電劑的電池的循環(huán)伏安曲線

Fig.8 Cyclic voltammetry of batteries adding different conductive agents

從CV曲線圖上可以看出，A、B、C三種樣品分別在3.90/3.64，3.84/3.68和3.86/3.66 V處出現(xiàn)了一對氧化還原峰，對應(yīng)于Ni2+/Ni4+電對的氧化還原反應(yīng)[17]，因為Co3+/Co4+氧化還原電位在4.0 V以上[18]，曲線在3.0 V附近沒有出現(xiàn)Mn3+/Mn4+氧化還原峰，說明材料中的Mn為非電化學(xué)活性物質(zhì)，不參與電化學(xué)反應(yīng)，起支撐并穩(wěn)定層狀結(jié)構(gòu)作用，材料不存在從六方相到單斜相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變[19]。A、B、C三種樣品氧化峰與還原峰之間的電位差分別為0.26，0.16和0.20 V，B樣品的Ni2+/Ni4+電對的氧化還原電勢差有所減小，說明電池極化變小[20]，有利于提升電池電化學(xué)性能。電勢差的減少源于添加的復(fù)合導(dǎo)電劑中碳納米管和石墨烯材料具有較高的電子傳導(dǎo)性，可提供良好的電接觸，有利于在鋰離子嵌入/脫嵌反應(yīng)中電子的遷移[21]，因此添加復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的樣品表現(xiàn)出更好的電化學(xué)性能。

圖9是電池的電化學(xué)阻抗譜圖，譜圖由高頻區(qū)半圓、中頻區(qū)半圓、低頻區(qū)半圓及低頻區(qū)斜線組成，此結(jié)果與Nobili的推斷相吻合[22]。Nyquist圖中高頻區(qū)的截距代表電池的體電阻，用Rs來表示，三個半圓和一條斜線按頻率由高至低應(yīng)分別對應(yīng)鋰離子遷移通過電極表面SEI膜的電阻、活性電極嵌脫鋰過程中電子運輸?shù)碾娮?、鋰離子嵌入材料晶格時的電荷轉(zhuǎn)移電阻和鋰離子在電極材料內(nèi)部的擴散電阻，分別用RSEI、Re、Rct和QD表示。按照圖10的等效電路圖[23-24]，對電化學(xué)阻抗譜進行擬合，擬合的阻抗參數(shù)如表2所示。

A. 2%SP；B. 2%SP/CNTs/G；C. 2%SP/CNTs

圖9 不同導(dǎo)電劑的電池的電化學(xué)阻抗譜

Fig.9 Nyquist plots of batteries adding different conductive agents

圖10 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2電極脫嵌鋰的EIS等效電路圖

表2 不同導(dǎo)電劑的電池的電化學(xué)阻抗參數(shù)

Tab.2 Electrochemical impedance parameters of batteries adding different conductive agent

當充電到4.35 V時，復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的電池不僅體電阻較小，SEI膜電阻和電荷轉(zhuǎn)移電阻也有所減小。SEI膜電阻明顯減小的原因是碳納米管和石墨烯包裹在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2顆粒表面，避免了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2顆粒與電解液的直接接觸，從而抑制了電解液與LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2之間的副反應(yīng)。碳納米管和石墨烯是電子良導(dǎo)體，復(fù)合導(dǎo)電劑構(gòu)成的三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可提供鋰離子在嵌入/脫嵌過程中電子傳遞的通道，而且在電子快速移動的同時有利于鋰離子在電解液中快速移動而不損害局域電中性，因此降低了電子運輸電阻和電荷轉(zhuǎn)移電阻[25]。

3 結(jié)論

本文研究了石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G對鋰離子電池三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2電化學(xué)性能的影響，得出結(jié)果如下：

（1）添加石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的樣品極片內(nèi)部導(dǎo)電劑分散均勻，形成了較好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極片電阻率較小。該樣品的Ni2+/Ni4+電對的氧化還原電勢差較小，即電池極化較小，且其體電阻較小，SEI膜電阻和電荷轉(zhuǎn)移電阻也有所減小，有利于提升電池電化學(xué)性能。

（2）添加石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs/G的電池首次充放電比容量分別為201.93和180.29 mAh·g–1，較只添加SP的分別提高5.56和6.94 mAh·g–1，較添加復(fù)合導(dǎo)電劑SP/CNTs的分別提高2.90和3.71 mAh·g–1，首次充放電效率為89.28%。3.0C循環(huán)5次后的放電比容量為161.45 mAh·g–1，較單一導(dǎo)電劑SP的提高13.41 mAh·g–1，較導(dǎo)電劑SP/CNTs的提高4.99 mAh·g–1，容量保持率仍有89.69%，1.0C循環(huán)50次后放電比容量為166.97 mAh·g–1，容量保持率為96.65%，而只添加SP的只有149.12 mAh·g–1，提高了17.85 mAh·g–1，未添加石墨烯的導(dǎo)電劑SP/CNTs的只有159.95 mAh·g–1，提高了7.02 mAh·g–1，石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑的樣品倍率和循環(huán)性能優(yōu)良。

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（編輯：陳豐）

Effect of graphene composite conductive agent SP/CNTs/G on performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2lithium-ion battery

HE Xiangzhu1, HU Yi1, DENG Zhongde1, KONG Lingyong2, SHANG Weili2

(1. School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China; 2. Shenzhen Dynanonic Co., Ltd, Shenzhen 518055, Guangdong Province, China)

Graphene(G) was prepared by chemical vapor deposition(CVD) and transfer method. Conductive slurry SP, composite conductive slurry SP/CNTs and composite conductive slurry SP/CNTs/G were prepared by ultrasonic dispersion and stirring method. The morphology, resistivity and electrochemical performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2with different conductive agents were investigated by scanning electron microscope(SEM), 4-point probes resistivity measurement, galvanostatic charge/discharge, cyclic voltammetry(CV) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS) tests. The results indicate that the initial charge/discharge specific capacity of battery adding SP/CNTs/G as conductive agent are 201.93 mAh·g–1and 180.29 mAh·g–1at 0.2C rate, and the first charge and discharge efficiency is 89.28%. Its discharge specific capacity is 161.45 mAh·g–1after 5 cycles at 3.0C rate, capacity retention still retains 89.69%, and the discharge specific capacity is 166.97 mAh·g–1after 50 cycles at 1.0C rate, with capacity retention of 96.65%. It shows excellent rate and cycle performance.

ultrasonic dispersion; carbon nanotube; Graphene; lithium-ion battery; LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2; composite conductive agent

10.14106/j.cnki.1001-2028.2016.11.016

TM912. 9

A

1001-2028（2016）11-0077-06

2016-08-31

胡燚

深圳市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金資助(No. JSGG20160330160428703)；深圳市南山區(qū)核心技術(shù)突破項目資助(No. KC2014JSJS0035A)

何湘柱（1966－），男，湖南桂陽人，教授，博士，主要從事應(yīng)用電化學(xué)，功能材料制備等方面的研究，E-mail: gghexz@163.com；

胡燚（1992－），男，湖南湘潭人，研究生，主要研究方向為鋰離子電池材料，E-mail: huyi869607143@163.com。

2016-10-28 14:14:27

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1241.TN.20161028.1414.016.html