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Li2MnSiO4/CNTs复合正极材料的合成与电化学性能
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646.21[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京理工大学化工与环境学院,北京100081, [2]国家高技术绿色材料发展中心,北京100081
  • 相关基金:国家“九七三”计划项目(批准号:2009CB220100)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51102018,21103011)和国家“八六三”计划项目(批准号:2011AA11A235,SQ2010AA1123116001)资助.
中文摘要:

采用水热辅助溶胶-凝胶工艺, 通过原位复合的方法合成了锂离子电池用Li2MnSiO4/CNTs复合正极材料. 分析了复合正极材料的形貌和组成特征, 并对每摩尔分别复合5, 10, 20和30 g碳纳米管(CNTs)及未复合CNTs的样品进行了电化学性能测试. 结果显示, 所合成的Li2MnSiO4颗粒尺寸分布均匀, 粒径在100 nm左右, 易团聚. 但随着CNTs复合量的增加, 团聚现象逐渐改善. 合成的Li2MnSiO4材料结晶度良好, 属于正交晶系Pmn21空间群. 电化学测试结果表明, 每摩尔复合20 g CNTs的样品电化学性能最佳, 在10 mA/g电流密度下, 首周放电容量为150 mA·h/g, 循环20周后仍保持在80 mA·h/g; CNTs的原位复合可提高Li2MnSiO4材料的导电性能, 并改善其电化学性能.

英文摘要:

Li2 MnSiO4/CNTs composite cathode material for lithium ion batteries was in situ synthesized by the sol-gel process assisted with hydrotherrnal method. The crystalline structure and morphology of the obtained samples containing 0, 5, 10, 20 and 30 g carbon nanotubes(CNTs) in 1 tool Li2MnSiO4, respectively, were characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and their electrochemical per- formances were evaluated by different electrochemical test. The results show that the grains of samples have narrow size distribution and their dimension is about 100 nm. They are easy to be an agglomerate mass and the agglomeration of the samples is gradually reduced with the increase of the contents of CNTs. The XRD patterns reveal that the well-crystallized Li2MnSiOJCNTs materials are orthorhombic with space group Pmn21. The sample with 20 g CNTs in 1 tool Li2MnSiO4( the carbon content is 16.74% ) demonstrates the best electro- chemical performance, showing an initial discharge capacity of 150 mA · h/g and a discharge capacity of 80 mA · h/g after 20 cycles at 10 mA/g current density. The in situ composite of CNTs could improve the overall conductivity and the electrochemical performance of Li2 MnSiO4 cathode materials.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”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,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),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)
  • 被引量:50676