Mg和Na共掺杂对富锂正极材料结构和电性能影响研究

作者：李伟伟; 张婷; 刘慧; 姚路; 司江菊; 李鹏发; 郎五可

来源：有色金属(冶炼部分), 2021, (04): 84-89.

• 掺杂
• 富锂
• 正极材料
• 电性能

采用溶胶—凝胶法制备了Na和Mg共掺杂的无钴富锂锰基正极材料,通过透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、充放电测试仪和电化学工作站对所制备样品的形貌、结构和电化学性能进行了测试。结果表明,所有样品颗粒大小约100nm,呈近似球形,样品均无杂相峰出现,都具有良好的层状结构,Na+和Mg2+对Ni和Mn离子的氧化状态没有影响。LNi018具有最好的电化学性能,初始放电容量为225.5mAh/g,库伦效率为78.0%,循环250周后容量保持率为83.1%。LNi018样品中Ni含量相对于其它样品较少,Ni 2+和Mg2+的价态相同,离子半径近似(Ni 2+6.9nm,Mg2+7.2nm),在晶格中Mg2+取代了Ni2+的位置,同时较大半径的Na+(10.2nm)增大锂层间距,使晶体结构在充放电循环过程中更加稳定,因而能保持较高的放电电压和容量。

• 单位
  化学与材料工程学院; 新乡学院