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不同碳源合成Na2MnPO4F/C及其作为锂离子电池正极材料的性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:2013.9.9
  • 页码:1989-1997
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]四川大学化学工程学院,成都610065, [2]厦门大学能源研究院固体表面与物理化学国家重点实验室化学化工学院,福建厦门361005
  • 相关基金:国家自然科学基金(50574063,21021002,21003102),四川大学青年科学家基金(2011SCU11081)和高等教育博士点科研基金(20120181120103)资助
  • 相关项目:锂离子电池纳米材料电极界面过程的FTIRS、EQCM原位研究
中文摘要:

采用湿法球磨和原位热解碳包覆相结合的方法, 分别以硬脂酸、柠檬酸、聚乙二醇-6000 (PEG-6000)、β-环糊精为碳源, 制备了不同结构的Na2MnPO4F/C 复合材料, 并研究了它们作为锂离子电池正极材料的电化学行为. 通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET比表面积测试、恒流充放电等表征手段, 比较和分析了产物的结构、形貌及电化学性能. 研究结果表明, 由不同碳源制备的材料在形貌和颗粒尺寸上有明显差异, 进而对它们的电化学性能造成很大影响. 影响电化学性能的关键因素在于材料一次颗粒的大小. 其中, 以柠檬酸为碳源制备的样品呈现出典型的微纳结构和最小的一次颗粒(10-40 nm). 并给出最佳的电化学性能: 在1.5-4.8 V电压范围内, 以5 mA·g-1充放电电流获得的首次放电比容量约为80 mAh·g-1, 且循环稳定性良好.

英文摘要:

Na2MnPO4F/C composites were synthesized by wet ball milling and in situ pyrolytic carbon coating. Stearic acid, citric acid, poly(ethylene glycol) 6000, and 13-cyclodextrin were used as carbon sources in the synthesis process. The structures, morphologies, and electrochemical performances of the as-synthesized Na2MnPO, F/C composites were further investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller surface area analysis, and galvanostatic charge- discharge tests. Distinct differences were observed in the morphologies and sizes of the Na2MnPO, F/C particles obtained from different carbon sources, and this significantly affected their electrochemical performances. It was found that the primary particle size of the Na2MnPO4F/C material is a key factor in the electrochemical performance. The sample synthesized using citric acid as the carbon source had a micro-nano structure, with the smallest primary particle size of 10-40 nm, and displayed the best electrochemical properties. It delivered an initial discharge capacity of 80 mAh. g-1 under a current density of 5 mA.g^-1 in the voltage range of 1.5-4.8 V, and displayed good cycling performance

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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)
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