Ni-La双掺LiMn_(2)O_(4)截角八面体正极材料制备及电化学性能

作者：李燕; 张俊杰; 郭俊明

来源：材料导报, 2023, (14): 1-14.

• LiMn_(2)O_(4)
• Ni-La复合掺杂
• 截角八面体
• Jahn-Teller畸变
• Mn溶解
• 正极材料
• 锂离子电池

采用溶液燃烧法合成了一种具有{111}和{100}晶面的截角八面体LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明，Ni-La复合掺杂促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)晶体的{111}及{100}晶面择优生长，形成了亚微米级截角八面体晶粒形貌的正极材料。在1 C下，首次放电比容量为128.5 mA·h/g，1 000次循环后保持率为65.48%；10 C倍率下，放电比容量为108.2 mA·h/g，1 500次循环后容量保持率75.8%；在更高倍率15 C和20 C下，经2 000次长循环后保持率分别为74.76%和76.16%，表现出LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)材料充放电倍率越高，容量保持率越优。该材料具有较大的锂离子扩散系数与较小的表观活化能。Ni-La共掺杂与截角八面体形貌联合调控策略，可有效抑制Jahn-Teller畸变、降低Mn溶解及增加Li~(+)离子迁移通道数量，稳定晶体结构，提升尖晶石型LiMn_(2)O_(4)正极材料的倍率性能和循环寿命。

• 单位
  物理学院; 云南民族大学; 西安交通大学