钠离子电池正极材料β-NaMnO2的容量衰减机制

作者：刘晨子; 胡业旻; 李文献; 刘杨; 胡鹏飞; 金红明; 朱明原; 李瑛^*

来源：上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(05): 776-785.

• 钠离子电池
• 正极材料
• β-NaMnO2
• 衰减机制

Na MnO2理论容量高、制备简单,是一种极具应用前景的钠离子电池正极材料.但是由于存在前几次循环容量衰减快的问题,故目前对其容量衰减机制的研究较少.采用传统固相法制备了层状β-NaMnO2钠离子电池正极材料,在10 m A/g的电流密度下β-NaMnO2的初始放电比容高达184 mA·h/g; 10次循环后,容量保持率为73%.为探讨容量衰减原因,用X射线衍射(X-ray diffiraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)、高分辨透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscopy, HRTEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscope, XPS)等手段对材料的成分及结构进行表征. XRD结果显示,在前3次充放电过程中均出现了Na0.91MnO2和Na0.7MnO2的相,而NaMnO2的相消失不见.在充电以后,样品的HRTEM图像上也出现了许多不同取向的纳米晶,伴随着点缺陷和面缺陷的存在.通过XPS进一步检测,发现在充放电过程中Mn的价态发生了变化.

• 单位
  上海大学