铜元素掺杂改性蜂窝层状Na3Ni2SbO6正极材料的电化学性能

作者：陈林; 黄群; 陈铖; 冯伊铭; 韦伟峰^*

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2023, 28(01): 9-19.

DOI：10.19976/j.cnki.43-1448/tf.2022089

• 正极材料
• 比容量
• 相变
• 循环稳定性
• 电化学性能

采用Cu部分替代Ni的方法对蜂窝层状Na3Ni2SbO6正极材料进行掺杂改性，得到Na3Ni2-xCuxSbO6(x=0、0.2、0.4、0.8)正极材料，利用X射线衍射仪和扫描电镜研究材料的形貌与结构，并测试其电化学性能。结果表明，Cu掺杂可以有效改善Na3Ni2SbO6正极材料的循环稳定性，在0.1 C倍率下循环100圈后，Na3Ni2SbO6的放电比容量仅为39.5 mA·h/g，而Na3Ni1.8Cu0.2SbO6材料的放电比容量达到72.3 mA·h/g。通过理论计算和实验分析发现，Cu(Ⅱ)的引入可有效缩小Na3Ni2SbO6层状正极材料的带隙，降低Na+的扩散能垒，提高材料的电子电导和离子扩散速率，并且Cu掺杂可抑制Na3Ni2SbO6正极材料在循环过程中发生不利相变，从而提高材料的循环稳定性和电化学性能。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室