CAJ | 학술논문

采用喷雾干燥法合成了LiNio.5-xAl2xMn1.5-xO4(0≤2x≤0.15)正极材料,研究Al掺杂对LiNio.5 Mn15O4材料结构与电化学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、傅里叶红外光谱(FTIR)、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对其结构及电化学性能进行表征.结果表明,Al取代Ni和Mn使材料的晶体结构发生了转变,空间群由P4332转变为Fd3m,同时增大了锂离子的扩散速率,提高了材料的倍率性能.在室温下,LiNi0.45Al0.1Mn1.45O4表现了最好的倍率性能,当放电电流为0.5C时,放电容量为126 nA·h/g,当放电电流增加到5C时,放电容量为109 mA·h/g,保持率达到了87％.此外,Al取代Ni和Mn有效降低了材料在高温下的Mn溶解量,从而有效改善了材料在高温大倍率下的循环性能.LiNi0.45Al0.1Mn1.45O4材料在50℃,倍率为3C时,放电容量为121.7mA·h/g,循环50次后,仍可保留初始容量的94％.
채용분무간조법합성료LiNio.5-xAl2xMn1.5-xO4(0≤2x≤0.15)정겁재료,연구Al참잡대LiNio.5 Mn15O4재료결구여전화학성능적영향.통과X사선연사(XRD)、소묘전자현미경(SEM)、전감우합등리자체-원자발사광보(ICP-AES)、부리협홍외광보(FTIR)、순배복안(CV)화충방전측시등수단대기결구급전화학성능진행표정.결과표명,Al취대Ni화Mn사재료적정체결구발생료전변,공간군유P4332전변위Fd3m,동시증대료리리자적확산속솔,제고료재료적배솔성능.재실온하,LiNi0.45Al0.1Mn1.45O4표현료최호적배솔성능,당방전전류위0.5C시,방전용량위126 nA·h/g,당방전전류증가도5C시,방전용량위109 mA·h/g,보지솔체도료87％.차외,Al취대Ni화Mn유효강저료재료재고온하적Mn용해량,종이유효개선료재료재고온대배솔하적순배성능.LiNi0.45Al0.1Mn1.45O4재료재50℃,배솔위3C시,방전용량위121.7mA·h/g,순배50차후,잉가보류초시용량적94％.