化学学报 ›› 2009, Vol. 67 ›› Issue (21): 2413-2420. 上一篇 下一篇
研究论文
粟 智*,a 叶世海b 王永龙b
Su, Zhi*,a Ye, Shihaib Wang, Yonglongb
用水热法合成了锂离子电池正极材料正交结构LiMnO2材料, 并对其进行S2-、大尺寸阳离子(Cu2+, Co3+, Ti4+)以及硫-金属离子复合掺杂改性. 用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱分析(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、恒电流充放电、交流阻抗谱(EIS)等测试技术进行表征. 实验结果表明: 当掺入离子的含量较低时, 得到的产物能保持完整的正交结构, 并表现出较好的电化学性能. S2-和非Jahn-Teller效应大尺寸阳离子的掺入使材料的循环稳定性能大幅度提高, 而这种提高是源于这些离子对LiMnO2结构的稳定作用. 电极材料Li1.02Mn0.988Ti0.012O1.989S0.011显示了最优的电化学性能, 在50 mA•g-1放电速率下, 其初始放电容量为142.6 mAh•g-1, 60次循环后放电容量为213.4 mAh•g-1. 硫-金属阳离子复合掺杂, 综合了大尺寸阳离子可以提高材料中Li+的扩散能力和S2-掺杂抑制Jahn-Teller畸变两方面优势, 使层状结构LiMnO2正极材料既保持了较高的容量又获得良好的循环性能.
中图分类号: