摘要
采用溶液燃烧法合成了一种具有{111}和{100}晶面的截角八面体LiNi0.05La0.04Mn1.91O4正极材料。结果表明,Ni-La复合掺杂促进了尖晶石型LiMn2O4晶体的{111}及{100}晶面择优生长,形成了亚微米级截角八面体晶粒形貌的正极材料。在1C下,其首次放电比容量为128.5 mA·h/g, 1 000次循环后保持率为65.48%; 10C倍率下,放电比容量为108.2 mA·h/g, 1 500次循环后容量保持率为75.8%;在更高倍率15C和20C下,经2 000次长循环后保持率分别为74.76%和76.16%,说明LiNi0.05La0.04Mn1.91O4材料充放电倍率越高,容量保持率越优。该材料具有较大的锂离子扩散系数与较小的表观活化能。Ni-La共掺杂与截角八面体形貌联合调控策略可有效抑制Jahn-Teller畸变,减少Mn溶解及增加Li+迁移通道数量,稳定晶体结构,提升尖晶石型LiMn2O4正极材料的倍率性能和循环寿命。
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