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      以含碳量為15%的LFP/碳(LFP/C-15)為前驅體，改變石墨烯含量，采用溶劑熱法合成了LiFePO₄/碳/石墨烯(LFP/C/G)復合材料。用同樣的方法合成了石墨烯含量為5%的LFP (LFP/G-5)。研究了共改性工藝和石墨烯含量對LFP/C/G性能的影響。結果表明，LFP/C/G復合材料的電化學性能明顯優于LFP/C-15和LFP/G-5。這歸功于石墨烯優越的導電性和石墨烯與碳涂層共改性形成的優良導電網絡。特別是當LFP/C/G的石墨烯含量為15%時，所制備的材料在0.1C時首次放電比容量為186.2 mAh/ g，超過了LFP 170 mAh/ g的理論比容量，且在0.1C時100次循環后容量保持率高達95.2%。這一發現為石墨烯和碳涂層共改性提高LFP性能提供了一種有前景的技術。
 
圖1. FePO₄的結構和形態表征。
 
圖2. 不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G復合材料的XRD譜圖。
 
圖3. (a)LFP,(b) LFP /G-5(c) LFP / C-15, (d) LFP /C /G-5(e) LFP / C /G-10 (f) LFP / C /G-15 (g) LFP / C /G- 20的SEM圖像。

 
圖4. 不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G復合材料的CV曲線。
 
圖5. 所得樣品的電化學性能。(a) 0.1C時不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G的首次充放電曲線，(b) 0.1C時不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G的循環性能，(c)不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G在不同速率下的比容量，(d)不同石墨烯含量的LFP、LFP/G-5、LFP/C-15和LFP/C/G的Nyquist曲線。
 
       相關研究成果由上海理工大學機械工程學院Xuyan Liu等人于2023年發表在Journal of Electroanalytical Chemistry (https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2023.117205)上。原文：Synthesis of LiFePO₄/carbon/graphene for high-performance Li-ion battery。

轉自《石墨烯研究》公眾號