Ni-Fe共掺LiMn2O4正极材料的合成及电化学性能研究

作者：王紫林; 刘红雷; 郭昱娇; 吉颖; 向明武; 刘晓芳; 郭俊明^*

来源：现代化工, 2023, 43(08): 126-132.

DOI：10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2023.08.025

• LiMn2O4
• Ni-Fe共掺杂
• 截断八面体
• 固相燃烧法
• Jahn-Teller畸变
• Mn溶解
• 正极材料

采用固相燃烧法快速合成了LiNi0.08FexMn1.92-xO4(x≤0.08)正极材料，并探究了正极材料样品的结构、形貌、电化学性能及动力学性能。结果表明，Ni-Fe共掺没有改变LiMn2O4的立方尖晶石结构，促进了其晶体发育和{111}、{110}、{100}晶面的择优生长，部分颗粒形成了以高暴露{111}晶面为主和少量{110}、{100}晶面的截断八面体形貌。LiNi0.08Fe0.05Mn1.87O4样品在较低倍率(≤5 C)时，其倍率性能和长循环寿命得到显著提高，在25℃下，1 C的首次放电比容量为106.1 mAh/g, 1 000次循环后容量保持率为82.0%;5 C的首次放电比容量为100.1 mAh/g, 2 000次循环后容量保持率为72.8%。LiNi0.08Fe0.05Mn1.87O4材料的锂离子扩散系数和表观活化能分别为1.75×10-15 cm2/s和26.52 kJ/mol,表明其有较好的Li+迁移动力学性能。

• 单位
  云南民族大学