Ni-Zn共掺LiMn2O4正极材料的制备及电化学性能

摘要：

利用固相燃烧法制备了Ni-Zn共掺的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪等对材料的结构、形貌和元素价态进行分析,并且通过一系列电化学测试对材料的电化学性能进行分析.结果表明:合成的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料具有较好的电化学性能,在25℃、1 C条件下首次放电比容量为125.5 mAh/g,1000次循环后的容量保持率为73.6％;在10 C和20 C下,1000次循环后的容量保持率分别为58.0％和42.7％;在55℃、1 C条件下循环200次后的容量保持率为73.2％;LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4材料有较大的锂离子扩散系数(3.42×10-8 cm2/s)和较小的活化能(17.25 kJ/mol),Ni-Zn共掺稳定了尖晶石的晶体结构,有效抑制了Jahn-Teller畸变,改善了材料的循环稳定性和倍率性能.

关键词：Ni-Zn共掺杂;尖晶石型LiMn2O4;固相燃烧法;正极材料;锂离子电池;电化学性能

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分类号：TM912.9

资助基金：国家自然科学基金51972282,U1602273

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1101-1105