Ni-Zn共掺LiMn2O4正极材料的制备及电化学性能

作者：杨灵艳; 梁林巧; 陈艳秋; 郭俊明; 白玮^*

来源：电源技术, 2021, 45(09): 1101-1105.

• Ni-Zn共掺杂
• 尖晶石型LiMn2O4
• 固相燃烧法
• 正极材料
• 锂离子电池
• 电化学性能

利用固相燃烧法制备了 Ni-Zn共掺的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪等对材料的结构、形貌和元素价态进行分析,并且通过一系列电化学测试对材料的电化学性能进行分析。结果表明:合成的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料具有较好的电化学性能,在25℃、1 C条件下首次放电比容量为125.5 mAh/g,1 000次循环后的容量保持率为73.6%;在10 C和20 C下,1 000次循环后的容量保持率分别为58.0%和42.7%;在55℃、1 C条件下循环200次后的容量保持率为73.2%;LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4材料有较大的锂离子扩散系数(3.42×10-8 cm2/s)和较小的活化能(17.25 kJ/mol),Ni-Zn共掺稳定了尖晶石的晶体结构,有效抑制了Jahn-Teller畸变,改善了材料的循环稳定性和倍率性能。

• 单位
  云南民族大学