第12卷第2期2023年2月Vol.12No.2Feb.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology颗粒级配对锂浆料电池性能的影响高桂红1，李珅珅1，刘福园1，巫湘坤2，刘艳侠1,2（1郑州中科新兴产业技术研究院，河南省储能材料与过程重点实验室，河南郑州450003；2中国科学院过程工程研究所，离子液体清洁过程北京重点实验室，北京100190）摘要：利用大小颗粒之间的填充效应，本文设计了2种粒径的活性颗粒组成7种级配体系，并系统研究了其浆料的性能。借助激光粒度仪、电导率仪、比表面测试仪、扫描电子显微镜、沉降测试和电化学测试等手段分析了样品粒度分布、比表面积、颗粒形貌、浆料的电导率、沉降率、电化学阻抗谱和充放电性能。结果表明，所有级配粒径分布均呈单峰接近正态分布；级配颗粒属于大孔或者无孔材料；小颗粒是典型的单晶结构，大颗粒由球形大颗粒构成，3∶7和0∶10样品扫描电子显微镜图显示大粒径周围被小粒径和导电剂包围着，形成了完整连续的三维导电网络；大颗粒组成的浆料电导率为41.80mS/cm，小颗粒组成的浆料电导率高达123.39mS/cm；3∶7样品浆料的沉降率和沉降速率最小，颗粒级配更接近Fuller最密充填粒度分布经验曲线；3∶7和5∶5样品0.1C的放电比容量分别达到194.88mAh/g和187.38mAh/g，实际比容量发挥分别高于商业典型值10%、5%以上，首次充放电效率高达90.54%、87.96%。此外，3∶7样品电池还表现出最优异的循环性能，经循环250次后，容量保持率为83.63%。总之，级配为3∶7样品的颗粒填充效应得到充分发挥，表现出最优异的性能。本文提供了最佳比例的颗粒级配设计比，为优异性能的颗粒级配提供重要参考。关键词：粒径级配；锂浆料；电池；富勒级配曲线doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0537中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）02-329-10StudyontheinfluenceofparticlecompositionontheperformanceoflithiumslurrybatteriesGAOGuihong1,LIShenshen1,LIUFuyuan1,WUXiangkun2,LIUYanxia1,2(1ZhengzhouInstituteofEmergingIndustrialTechnology,HenanKeyLaboratoryofEnergyStorageMaterialsandProcesses,Zhengzhou450003,Henan,China;2BeijingKeyLaboratoryofIonicLiquidsCleanProcess,InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)Abstract:Basedonthefillingeffectbetweenlargeandsmallparticles,wedesignedsevengradingsystemsusingtwosizesofactiveparticlesands...
