物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2014年
9期
1641-1649
,共9页
任祥忠%刘涛%孙灵娜%张培新
任祥忠%劉濤%孫靈娜%張培新
임상충%류도%손령나%장배신
燃烧法%锂离子电池%正极材料%富锂材料%掺杂
燃燒法%鋰離子電池%正極材料%富鋰材料%摻雜
연소법%리리자전지%정겁재료%부리재료%참잡
Combustion method%Lithium-ion battery%Cathode material%Lithium-rich material%Doping
为了改善富锂锰基正极材料Li1.2Mn054Ni0.13Co0.13O2的循环性能,采用燃烧法合成了正极材料Li1 2Mn054-xNi0.13Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06).通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构与形貌进行了表征,利用恒电流充放电测试,循环伏安(CV)及电化学交流阻抗谱(EIS)技术对其电化学性能进行测试.结果表明,Li12Mn054-xNi013Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06)正极材料均具有α-NaFeO2型层状结构;在室温,2.0-4.8 V电压范围,以0.1C和1.0C(充放电电流以1.0C=180 mA·g-1计算)倍率充放电进行测试,样品Li1.2Mn0.52Ni0.13Co013Zr0.02O2的首次放电比容量分别为280.3和206.4 mAh·g-1.其中,在1.0C倍率下,100次循环后容量保持率由原来的73.2％提高到88.9％;以5.0C倍率充放电进行测试,经50次循环后,掺杂正极材料的放电比容量为76.5 mAh·g-1,而未掺杂材料仅有15.0 mAh· g-1.在50、25和-10℃,2.0C倍率条件下,掺杂正极材料的电化学性能均得到有效改善,其中,在-10℃经过50次循环后正极材料Li1.2Mn0.52Ni0.13Co0.13Zr0.02O2比未掺杂的正极材料相比,其放电比容量提高了61.1％.
為瞭改善富鋰錳基正極材料Li1.2Mn054Ni0.13Co0.13O2的循環性能,採用燃燒法閤成瞭正極材料Li1 2Mn054-xNi0.13Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06).通過X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對其結構與形貌進行瞭錶徵,利用恆電流充放電測試,循環伏安(CV)及電化學交流阻抗譜(EIS)技術對其電化學性能進行測試.結果錶明,Li12Mn054-xNi013Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06)正極材料均具有α-NaFeO2型層狀結構;在室溫,2.0-4.8 V電壓範圍,以0.1C和1.0C(充放電電流以1.0C=180 mA·g-1計算)倍率充放電進行測試,樣品Li1.2Mn0.52Ni0.13Co013Zr0.02O2的首次放電比容量分彆為280.3和206.4 mAh·g-1.其中,在1.0C倍率下,100次循環後容量保持率由原來的73.2％提高到88.9％;以5.0C倍率充放電進行測試,經50次循環後,摻雜正極材料的放電比容量為76.5 mAh·g-1,而未摻雜材料僅有15.0 mAh· g-1.在50、25和-10℃,2.0C倍率條件下,摻雜正極材料的電化學性能均得到有效改善,其中,在-10℃經過50次循環後正極材料Li1.2Mn0.52Ni0.13Co0.13Zr0.02O2比未摻雜的正極材料相比,其放電比容量提高瞭61.1％.
위료개선부리맹기정겁재료Li1.2Mn054Ni0.13Co0.13O2적순배성능,채용연소법합성료정겁재료Li1 2Mn054-xNi0.13Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06).통과X사선연사(XRD)화소묘전경(SEM)대기결구여형모진행료표정,이용항전류충방전측시,순배복안(CV)급전화학교류조항보(EIS)기술대기전화학성능진행측시.결과표명,Li12Mn054-xNi013Co013ZrxO2 (x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06)정겁재료균구유α-NaFeO2형층상결구;재실온,2.0-4.8 V전압범위,이0.1C화1.0C(충방전전류이1.0C=180 mA·g-1계산)배솔충방전진행측시,양품Li1.2Mn0.52Ni0.13Co013Zr0.02O2적수차방전비용량분별위280.3화206.4 mAh·g-1.기중,재1.0C배솔하,100차순배후용량보지솔유원래적73.2％제고도88.9％;이5.0C배솔충방전진행측시,경50차순배후,참잡정겁재료적방전비용량위76.5 mAh·g-1,이미참잡재료부유15.0 mAh· g-1.재50、25화-10℃,2.0C배솔조건하,참잡정겁재료적전화학성능균득도유효개선,기중,재-10℃경과50차순배후정겁재료Li1.2Mn0.52Ni0.13Co0.13Zr0.02O2비미참잡적정겁재료상비,기방전비용량제고료61.1％.
