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LiMn(0.7)Fe(0.3-x)MgxPO4/C的水热法制备与电学性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB34[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:河北工业大学高分子科学与工程研究所,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51203041);河北省教育厅高校科学技术研究重点项目(ZH2012026).
中文摘要:

采用水热法,通过Fe、Mg共掺杂制备了一系列锂二次电池正极材料LiMn(0.7)Fe(0.3-x)MgxPO4/C(x=0,0.02,0.05,0.07)。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对材料结构、形貌进行表征。采用所得正极材料组装电池,并利用恒流充放电和循环伏安对其电化学性能进行测试。结果表明:Fe、Mg元素完全进入材料晶格,并占据Mn位,适量的Mg掺杂能够增大(101)的晶面间距,使得Li~+扩散通道变宽。所制得的电池倍率性能曲线在1C前后发生反转:当充放电倍率小于1C时,LiMn(0.7)Fe(0.28)Mg(0.02)PO4/C的放电比容量最高,在0.1C时为150.3 mA·h/g;当倍率大于1C时,LiMn(0.7)Fe(0.23)Mg(0.07)PO4/C放电比容量最高,5C时为94.5 mA·h/g。

英文摘要:

A series of LiMn0.7Fe0.3.xMgxPO4/C(x=0, 0.02, 0.05, 0.07) composite materials as a cathode for lithium secondary batteries were synthesized by a hydrothermal method with Fe and Mg as co-substituted materials. The crystal structure and morphology of the products were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The coin-type cells were assembled and its electrochemical properties were evaluated via galvanostatic charge/discharge tests and cyclic voltammetry. The results show that Fe and Mg enter the lattice fully, which can occupy Mn position, and the interplanar distance of (101) plane of LiMnPO4 can be enlarged by Mg doping, thus increasing the diffusion channels of Li+. The rate performance of the materials reverses at 1C. The obtained LiMno.TFe0.2sMg0.02PO4/C can deliver the highest discharge capacity when the charge/discharge rate is 〈 1C and it has a capacity of 150.3 mA.h/g at 0.1C. However, LiMno.7Feo.z3Mgo.o7PO4/C can deliver the highest capacity at 〉 1C and it even delivers the capacity of 94.5 mA.h/g at 5C.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
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  • 邮编:100831
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  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713