Lix(Mg,Ni,Zn,Cu,Co)1-xO高熵氧化物负极材料电化学储锂特性

摘要：

高熵氧化物是一种新型单相固溶体材料,作为转换反应类型的锂离子电池负极材料近年来受到了广泛关注.本工作通过氧化物与LiH固相加热反应合成了预锂化的单相Lix(Mg,Ni,Zn,Cu,Co)1-xO(x=0,0.08,0.16,0.2)高熵氧化物负极材料,并研究了其电化学储锂特性.结果表明,低价态Li+在晶格中引入以及电荷补偿作用使得高熵氧化物中形成Co3+、Ni3+和氧空位,高价态Co3+和Ni3+的存在提高了转换反应的电子转移数;氧空位的形成提升了高熵氧化物的导电能力,有利于提高转换反应动力学;同时,非活性Mg2+充当缓冲基质保证了电化学过程中的结构稳定性.因此,预锂化的Li0.16(Mg,Ni,Zn,Cu,Co)0.84O高熵氧化物负极材料在100 mA/g的电流密度下表现出679 mAh/g的高可逆比容量,63.7％的首次库仑效率,较小的电极极化(充放电平台电压差为-0.9 V),并且在1000 mA/g的高电流密度下,800次循环后可逆比容量仍保持在651 mAh/g,显示出优异的循环稳定性和倍率特性.

关键词：锂离子电池、负极材料、高熵氧化物、预锂化

所属期刊栏目：12

分类号：TM911.11

资助基金：国家自然科学基金;陕西省高校科协青年人才托举计划项目

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：743-753