无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2012年
12期
2501-2507
,共7页
张茜%贺诗词%刘伟伟%方国清%金子信悟%杨裕生%郑军伟%李德成
張茜%賀詩詞%劉偉偉%方國清%金子信悟%楊裕生%鄭軍偉%李德成
장천%하시사%류위위%방국청%금자신오%양유생%정군위%리덕성
喷雾干燥法%水洗处理%元素价态%电化学性能%Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2%固溶体体系
噴霧榦燥法%水洗處理%元素價態%電化學性能%Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2%固溶體體繫
분무간조법%수세처리%원소개태%전화학성능%Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2%고용체체계
利用喷雾干燥法合成了富锂三元正极材料Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,以下简称为SD1～SD5),并利用XRD,XPS,ICP,TEM,SEM等手段对材料进行结构,元素价态,形貌及电化学性能等方面的表征.SD1～SD5系列样品都具有层状结构,其所含的Cr元素为Cr6+和Cr3+共存,而Ni元素价态为+2.5价,Mn元素为+4价.SD1～SD4样品中由于存在非晶态的Li2CrO4,导致样品表现出强烈的吸湿性.这个问题可通过水洗处理来解决,且水洗处理对于改善该系列材料的电化学性能有明显的效果.SD1～SD5系列样品中,SD1与SD4样品电化学性能较好,以20 mA·g-1的放电电流密度,在4.8～2.0 V电压区间内,首次放电比容量分别为247和220 mA·h·g-1,经过20次充放电循环后,容量保持率分别为73％和78％.高温条件下SD1和SD4样品的首次放电比容量分别增大为256和237 mA·h·g-1,经过20次充放电循环后容量保持率分别为83％和99％.将充放电电压扩展为5.0～2.0 V时,SD4样品首次放电比容量可以达到307 mA·h·g-1.
利用噴霧榦燥法閤成瞭富鋰三元正極材料Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,以下簡稱為SD1～SD5),併利用XRD,XPS,ICP,TEM,SEM等手段對材料進行結構,元素價態,形貌及電化學性能等方麵的錶徵.SD1～SD5繫列樣品都具有層狀結構,其所含的Cr元素為Cr6+和Cr3+共存,而Ni元素價態為+2.5價,Mn元素為+4價.SD1～SD4樣品中由于存在非晶態的Li2CrO4,導緻樣品錶現齣彊烈的吸濕性.這箇問題可通過水洗處理來解決,且水洗處理對于改善該繫列材料的電化學性能有明顯的效果.SD1～SD5繫列樣品中,SD1與SD4樣品電化學性能較好,以20 mA·g-1的放電電流密度,在4.8～2.0 V電壓區間內,首次放電比容量分彆為247和220 mA·h·g-1,經過20次充放電循環後,容量保持率分彆為73％和78％.高溫條件下SD1和SD4樣品的首次放電比容量分彆增大為256和237 mA·h·g-1,經過20次充放電循環後容量保持率分彆為83％和99％.將充放電電壓擴展為5.0～2.0 V時,SD4樣品首次放電比容量可以達到307 mA·h·g-1.
이용분무간조법합성료부리삼원정겁재료Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,이하간칭위SD1～SD5),병이용XRD,XPS,ICP,TEM,SEM등수단대재료진행결구,원소개태,형모급전화학성능등방면적표정.SD1～SD5계렬양품도구유층상결구,기소함적Cr원소위Cr6+화Cr3+공존,이Ni원소개태위+2.5개,Mn원소위+4개.SD1～SD4양품중유우존재비정태적Li2CrO4,도치양품표현출강렬적흡습성.저개문제가통과수세처리래해결,차수세처리대우개선해계렬재료적전화학성능유명현적효과.SD1～SD5계렬양품중,SD1여SD4양품전화학성능교호,이20 mA·g-1적방전전류밀도,재4.8～2.0 V전압구간내,수차방전비용량분별위247화220 mA·h·g-1,경과20차충방전순배후,용량보지솔분별위73％화78％.고온조건하SD1화SD4양품적수차방전비용량분별증대위256화237 mA·h·g-1,경과20차충방전순배후용량보지솔분별위83％화99％.장충방전전압확전위5.0～2.0 V시,SD4양품수차방전비용량가이체도307 mA·h·g-1.
