CAJ | 학술논문

采用喷雾干燥法制备了xLi[Li1/3 Mn2/3] O2-(1-x)LiNi5/12Mn5/12 Co2/12O2(0≤x≤0.8)系列富锂层状固溶体正极材料,并通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(xPS)、电化学阻抗测试(EIS)以及充放电测试等多种手段研究了样品组分中Li2 MnO3含量变化对材料结构及电化学性能的影响.研究发现,材料的微观结构随着Li2MnO3含量的增加而逐渐发生转变.当x≤0.2时,样品的微观结构与其母体材料LiNi5/12 Mn5/12 Co2/12O2相似;而当x≥0.4时,样品的微观结构与Li2 MnO3有很高的相似性.当x=0.3时,材料表现出两相共存的特征.HRTEM结果显示,随着Li2 MnO3含量的增加,样品中过渡金属原子的排列逐渐由长程有序转变为长程无序而短程有序,并且在高Li2 MnO3含量的样品中观察到了金属阳离子混排的现象.充放电测试结果表明,当x≤0.6时,材料的放电比容量随着x的增加而增加;当x＞0.6时,其放电比容量则随着x的增加而下降;当x=0.6时,放电比容量最高,室温及高温(50℃)下分别为260和304 mA·h/g.EIS研究结果表明,这种微观结构上由有序向无序的转变会导致材料电荷转移阻抗的增加,进而影响材料的电化学性能.
채용분무간조법제비료xLi[Li1/3 Mn2/3] O2-(1-x)LiNi5/12Mn5/12 Co2/12O2(0≤x≤0.8)계렬부리층상고용체정겁재료,병통과X사선연사(XRD)、고분변투사전자현미경(HRTEM)、X사선광전자능보(xPS)、전화학조항측시(EIS)이급충방전측시등다충수단연구료양품조분중Li2 MnO3함량변화대재료결구급전화학성능적영향.연구발현,재료적미관결구수착Li2MnO3함량적증가이축점발생전변.당x≤0.2시,양품적미관결구여기모체재료LiNi5/12 Mn5/12 Co2/12O2상사;이당x≥0.4시,양품적미관결구여Li2 MnO3유흔고적상사성.당x=0.3시,재료표현출량상공존적특정.HRTEM결과현시,수착Li2 MnO3함량적증가,양품중과도금속원자적배렬축점유장정유서전변위장정무서이단정유서,병차재고Li2 MnO3함량적양품중관찰도료금속양리자혼배적현상.충방전측시결과표명,당x≤0.6시,재료적방전비용량수착x적증가이증가;당x＞0.6시,기방전비용량칙수착x적증가이하강;당x=0.6시,방전비용량최고,실온급고온(50℃)하분별위260화304 mA·h/g.EIS연구결과표명,저충미관결구상유유서향무서적전변회도치재료전하전이조항적증가,진이영향재료적전화학성능.