环境稳定型补锂剂的制备及其电化学性能
姜媛媛, 屠芳芳, 张育红, 陈诗, 相佳媛, 夏新辉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240441
基于不同单金属氧化物对草酸锂(Li2C2O4,LCO)分解的促进效果,以CuO-Mn2O3混合物为前驱体,采用简便的固相烧结法合成了一系列Mn、Cu物质的量之比(x)不同的CuMnxO1+1.5x双金属氧化物催化剂。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附等温线和扫描电子显微镜(SEM)等方法表征了材料的结构组成与微观形貌,并探究了其对LCO电化学活性的影响规律。结果表明,在0.05C和2.5~4.5 V下,以CuMn1.1O2.7为催化剂时LCO的充电比容量可达404.7 mAh·g-1,同时脱锂电位降低至4.44 V,首次库仑效率仅为1.3%,可作为正极补锂添加剂应用于磷酸铁锂(LFP)体系;此外,采用密度泛函理论(DFT)计算揭示了LCO分解的速率控制步骤和催化剂的作用机制。将一定量的LCO/CuMn1.1O2.7补锂剂添加至LFP浆料中制作成扣式半电池,并对其进行电化学性能测试,结果表明,在最佳补锂剂含量下,相应LFP电极的首次充电比容量为205.9 mAh·g-1,LCO的实际利用率可达74.1%,而且补锂剂的添加能改善LFP的循环性能。
关键词: 磷酸铁锂, 正极补锂添加剂, 草酸锂, 金属氧化物

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