稀土La3+、Ce3+摻雜Li[Li(1-2x)-3NixMn(2-x)-3]O2材料的電化學(xué)性能研究.pdf

1、富鋰錳正極材料(Li[Li(1-2x)/3NixMn(2-x)/3]O2)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,比容量較高,價格低廉,對環(huán)境污染小等優(yōu)點,近年來備受人們的關(guān)注。為了改善材料的循環(huán)穩(wěn)定性能,本研究采用稀土La3+、Ce3+摻雜改性的方法,對材料的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。采用共沉淀法制備前軀體,通過高溫固相反應(yīng)合成了Li[Li(1-2x)/3NixMn(2-x)/3]1-yMyO2(x=0.4、0.5;M=Ce、La)。通過掃描電鏡(SEM),X

2、-射線衍射(XRD)分析研究了它們的形貌與結(jié)構(gòu),通過電性能測試儀檢測了它們的充放電性能。
　　掃描電鏡(SEM)顯示,大部分呈短枝狀,顆粒普遍200nm左右。XRD分析結(jié)果表明材料稀土離子摻雜量低于0.02時仍是明顯的層狀結(jié)構(gòu),否則就會出現(xiàn)雜質(zhì)相LaNiO3或CeO2。
　　采用高溫固相法合成的Li[Li(1-2x)/3NixMn(2-x)/3]1-yMyO2(x=0.4、0.5;M=Ce、La)制成AA電池,在電性能測試儀

3、上進(jìn)行充放電測試發(fā)現(xiàn):在2.75～4.6V化成,2.75～4.2V循環(huán),1C,25℃條件下充放電,Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]O2、Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]0.96Ce0.04O2和Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]0.99La0.01O2的初始放電比容量分別為136.6mAh/g、144.2mAh/g和148.3mAh/g。經(jīng)過50次循環(huán)后,容量保持率分別為93％、90%和92%。均