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铁掺杂对磷酸锰锂电化学性能的影响
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:硅酸盐学报
  • 时间:2014.2
  • 页码:84-89
  • 分类:TB34[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]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(51203041);河北省教育厅高校科学技术研究重点项目(ZH2012026);河北省人社厅留学人员择优资助项目(201206).
  • 相关项目:磷酸锰锂/导电高分子复合材料作锂离子动力电池正极的研究
作者: 王芳芳|任丽|
中文摘要:

利用球磨-固相烧结法制备出一系列不同铁掺杂量的LiMn(1-x)FeXPO4(x=0-1.0)材料,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜对所得样品进行结构和形貌表征。以所得材料作锂二次电池正极组装电池,并运用恒流充放电、循环伏安对其电化学性能进行测试。结果表明:所得LiMn(1-X)FexPO4材料均呈现单一均相橄榄石结构;所得材料粒径为50-100 nm,粒径分布均匀。未经铁掺杂的LiMnPO4比容量仅为19.3mAh/g,比能量仅为71.20 mWh/g,经铁掺杂后材料的比容量和比能量都获得显著提高,当x=0.4时,LiMn0.6Fe0.4PO4的比容量为133.6 mAh/g,比能量达到483.58 mWh/g。比容量和比能量随着铁掺杂量的提高而产生的增量分别符合指数递减和倒S型曲线。

英文摘要:

A series of LiMn(1-x)FexPO4(x=0-1.0)was synthesized by solid state method. The crystal structure and morphologies were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The synthesized material was used as a cathode of lithium secondary battery. The coin-type cells were assembled and its electrochemical properties were evaluated by galvanostatic charge/discharge tests and cyclic voltammetry. All diffraction peaks of the obtained LiMn(1-x)FexPO4 samples are contributed to an olivine structure with uniform particle size distribution in the size range of 50-100 nm. The pure LiMnPO4 sample only exhibits a capacity of 19.3 mAh/g and its energy density is 71.20 mWh/g. After iron-doping, the capacity and energy density increase. When x=0.4, LiMn0.6Fe0.4PO4 shows an increased capacity of 133.6 mAh/g and an improved energy density of 483.58 mWh/g. The increment of the capacity and energy density from the proportion of iron-doped lithium manganese phosphate fits the index decline curve and the inverted S curve, respectively.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
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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