第四章 結果與討論 結果與討論 結果與討論 結果與討論
4.2.5 變速率 變速率 變速率 變速率 (Rate capability) 之測試 之測試 之測試 之測試
Figure 4-9 是四組樣品在不同的放電速率時各進行 5 個充放電
循環後所得到的循環壽命表現曲線圖，各自的循環表現皆頗為穩定，
我們可以看到隨著放電速率的不斷提高，電容量都有隨之持續下降的 現象發生，不過摻雜 Na 和 V 的三組樣品其電容量表現均優於未摻 雜的 LiFePO4/C，取四組樣品在不同放電速率下 5 次充放電循環之 放電電容的平均值列於 Table 4-6 中，每當放電速率上升，與前一放 電速率之電容量相比，下降幅度大多處於 10~20 mAh/g 的範圍內，
Table 4-7 則是最高放電速率 5 C 之電容量與最低放電速率 0.1 C 之電容量相比之下的衰退率，未摻雜的 LiFePO4/C 衰退率最高，而 Na-doped LiFePO4/C 的電容量雖然一直未曾高於 V-doped LiFePO4/C 和 Na, V-doped LiFePO4/C，但在 5 C 時，其電容量衰退率為最小，
其次是 V-doped LiFePO4/C，再來才是 Na, V-doped LiFePO4/C。Figure 4-10 到 Figure 4-13 為 LiFePO4/C、Na-doped LiFePO4/C、V-doped LiFePO4/C 與 Na, V-doped LiFePO4/C 四組樣品分別在 0.5 C、1.0 C、
2.0 C 以及 5.0 C 這四種放電速率下所得到的放電曲線圖。
Figure 4-9 Cycle performances of LiFePO4/C, V-doped LiFePO
at 0.1 C, 0.5 C, 1.0 C, 2.0 C, and 5.0 C
ycle performances of half-cell about LiFePO4/C, Na doped LiFePO4/C, and Na, V-doped LiFePO4
0.1 C, 0.5 C, 1.0 C, 2.0 C, and 5.0 C.
/C, Na-doped
4/C measured
Table 4-6 The average capacities of LiFePO4/C, Na-doped LiFePO4/C,
Specific capacity (mAh/g) Na, V-doped LiFePO4/C
Specific capacity (mAh/g) Na, V-doped LiFePO4/C
Figure 4-10 The third discharge curves of LiFePO4/C, Na-doped LiFePO4/C, V-doped LiFePO4/C, and Na, V-doped LiFePO4/C at 0.5 C.
Figure 4-11 The third discharge curves of LiFePO4/C, Na-doped LiFePO4/C, V-doped LiFePO4/C, and Na, V-doped LiFePO4/C at 1.0 C.
Specific capacity (mAh/g) Na, V-doped LiFePO4/C
Specific capacity (mAh/g) Na, V-doped LiFePO4/C
Figure 4-12 The third discharge curves of LiFePO4/C, Na-doped LiFePO4/C, V-doped LiFePO4/C, and Na, V-doped LiFePO4/C at 2.0 C.
Figure 4-13 The third discharge curves of LiFePO4/C, Na-doped LiFePO4/C, V-doped LiFePO4/C, and Na, V-doped LiFePO4/C at 5.0 C.
我們推測 Na-doped LiFePO4/C 的衰退率會最低是肇因於其 Li 離子擴散性最佳的緣故，所以即使 Na, V-doped LiFePO4/C 的導電度 略優，使後者在一開始的放電電容便取得優勢，但隨著放電速率的升 高，Li 離子擴散性的影響漸漸顯露出來，雖然 Na-doped LiFePO4/C 的電容量始終未超過 Na, V-doped LiFePO4/C 的，但前者的電容量下 降程度卻不比後者來得高；而 V-doped LiFePO4/C 的導電度雖然最好，
不過其較差的 Li 離子擴散性在高放電速率時限制了電容量的表現，
所以導致其電容量衰退率較 Na-doped LiFePO4/C 高，但是，其最小 的電荷轉移阻抗彌補了 Li 離子擴散性的不足，使其在 5 C 時的電 容量衰退率仍低於 Li 離子擴散性次佳的 Na, V-doped LiFePO4/C；至 於未摻雜的 LiFePO4/C 其電容量衰退率最高的原因，除了導電度與 Li 離子擴散性皆最差以外，從 Figure 4-13 的放電曲線圖來看，
LiFePO4/C 的放電平台較不平坦，一個平坦穩定的放電平台代表其在 充放電過程中擁有一個保持完整的結晶性構造83,84，亦即在高放電速 率下，LiFePO4/C 的結構穩定性較不佳，因此，摻雜 Na 和 V 還具 有提高 LiFePO4 結構穩定性的好處，與導電度以及 Li 離子擴散性 等改善效果一起提升了 LiFePO4 在高放電速率下的電容量表現。
第五章 第五章
第六章
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