锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2的制备及电化学性能

任祥忠 刘涛 孙灵娜 张培新

引用本文: 任祥忠, 刘涛, 孙灵娜, 张培新. 锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2的制备及电化学性能[J]. 物理化学学报, 2014, 30(9): 1641-1649. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406172 shu
Citation:  REN Xiang-Zhong, SUN Ling-Na, ZHANG Pei-Xin,  Preparation and Electrochemical Performances of Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2 Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(9): 1641-1649. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406172 shu

锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2的制备及电化学性能

    通讯作者: 张培新,
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21000174) 

    深圳市战略新兴产业发展基金(JCYJ20120613163733279,JCYJ20130329113849606)资助项目 

摘要:

为了改善富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 的循环性能,采用燃烧法合成了正极材料Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06). 通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构与形貌进行了表征,利用恒电流充放电测试,循环伏安(CV)及电化学交流阻抗谱(EIS)技术对其电化学性能进行测试. 结果表明,Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13ZrxO2x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.06)正极材料均具有α-NaFeO2型层状结构;在室温,2.0-4.8 V电压范围,以0.1C和1.0C(充放电电流以1.0C=180 mA·g-1计算)倍率充放电进行测试,样品Li1.2Mn0.52Ni0.13Co0.13Zr0.02O2的首次放电比容量分别为280.3 和206.4 mAh·g-1. 其中,在1.0C倍率下,100次循环后容量保持率由原来的73.2%提高到88.9%;以5.0C倍率充放电进行测试,经50次循环后,掺杂正极材料的放电比容量为76.5 mAh·g-1,而未掺杂材料仅有15.0 mAh·g-1. 在50、25 和-10 ℃,2.0C倍率条件下,掺杂正极材料的电化学性能均得到有效改善,其中,在- 10℃ 经过50 次循环后正极材料Li1.2Mn0.52Ni0.13Co0.13Zr0.02O2比未掺杂的正极材料相比,其放电比容量提高了61.1%.

English

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  • 发布日期:  2014-08-29
  • 收稿日期:  2014-04-18
  • 网络出版日期:  2014-06-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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