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锂离子电池正极材料Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的制备及其性能研究
  • ISSN号:1002-087X
  • 期刊名称:《电源技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM912[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]江苏财经职业技术学院基础教学部,江苏淮安223002, [2]石家庄职业技术学院化学工程系,河北石家庄050081
  • 相关基金:国家自然科学基金(51538009)
中文摘要:

锰酸锂正极材料在充放电循环过程中容量衰减严重,严重影响其大规模应用。针对其容量衰减严重的问题,通过固相制备出Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4正极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、充放电测试、CV和EIS对其结构、形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,Mg^2+、Na^+的掺杂未改变Li Mn2O4的结构。在0.2 C下,样品Li Mn2O4和Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的首次放电比容量分别为127.1 m Ah/g和123.3 m Ah/g,充放电循环100次后,其容量保持率分别为77.34%和94.81%,Mg2+、Na+掺杂后,材料的初始放电比容量略有降低,但循环性能明显得到了改善。在10 C下,Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的放电比容量高达92.4 m Ah/g。实验表明,Mg2+、Na+的共同掺杂有效改善了Li Mn2O4的循环稳定性和倍率性能。

英文摘要:

The lithium-ion battery cathode material LiMn2O4 sufferred from severe capacity fading during the process ofcharge and discharge, and its large-scale application was limited. To overcome this defect, Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4samples was synthesized by solid state reaction route. The effects of Mg^2+and Na^+co-doping on the structure,morphology and electrochemical performance of material LiMn2O4 were studied by XRD, SEM, EDS, galvanostaticcharge-dischargeand, CV and EIS, respectively. The results indicate that appropriate amount doping of Mg2+and Na+do not change the spinel structure of LiMn2O4. The results reveal that the Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4has an initial dischargecapacity of 123.3 mAh/g at 0.2 C, and the capacity retention is still 94.81% after 100 cycles, although the initialdischarge capacity of Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4 is slightly lower than that of LiMn2O4, the capacity retention ofLi0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4 is improved significantly. Moreover, the Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4 shows that the discharge capacityis of 92.4 mAh/g at 10 presents an excellent rate capability compared with LiMn2O4. The studies demonstrat thatthe Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4 cathode material has excellent capacity retention and high rate capability.

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期刊信息
  • 《电源技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第十八研究所
  • 主编:黄永才
  • 地址:天津市西青海泰华科七路6号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:cjps@tips.ac.cn
  • 电话:022-23959362
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-087X
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1126/TM
  • 邮发代号:6-28
  • 获奖情况:
  • 国家期刊提名奖,国家“双效”期刊,连续四届天津市优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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),中国北大核心期刊(2000版)
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