Al3+掺杂Na0.44MnO2正极材料的制备与储钠性能研究

作者：李慧; 刘双宇; 汪慧明; 王博; 陈重学

来源：电源技术, 2020, 44(06): 852-901.

• 钠离子电池
• 正极材料
• Na0.44MnO2
• 3+掺杂" name="keyword">Al3+掺杂
• 倍率性能

NaO0.44MnO2具有开放的框架和三维隧道结构,是一种优良的钠离子电池正极材料。采用固相法制备了Al3+掺杂的Na0.44MnO2,并通过形貌、结构分析以及各种电化学手段研究了Al3+掺杂对Na0.44MnO2材料储钠性能的影响。研究结果表明,适量的Al3+掺杂能有效提高Na0.44MnO2材料的倍率和循环性能。Al3+掺杂量为1%(Al与Mn的摩尔比为0.01:0.99)的样品在30 C(1 C=120 mA/g)的电流密度下具有76.5 mAh/g的放电比容量,且在1 C下循环1 000次之后容量保持率高达70.0%。相比之下,未掺杂的样品在30 C下的比容量仅有45.7 mAh/g,且在1 C下循环1 000次之后容量保持率仅为47.0%。这些结果表明掺杂Al3+能够在一定程度上提高Na0.44MnO2在循环过程中的稳定性,提高Na+在Na0.44MnO2中的嵌入/脱出反应速度,为发展高容量和高稳定性钠离子电池正极材料提供了一种新途径。

• 单位
  全球能源互联网研究院; 武汉大学; 水力机械过渡过程教育部重点实验室