富锂正极材料xLi3NbO4·(1-x)LiMO2(M=Mn,Co;0＜x＜1)的制备及电化学性能研究

摘要：

采用高温固相法合成了含铌富锂材料xLi3NbO4·(1-x)LiMnO2 (0＜x＜1),研究了Li3NbO4含量对其结构和性能的影响.X射线衍射分析结果表明当x取值在0.25～0.67之间时可得到纯相固溶体材料,属立方晶系,为Fm-3m空间群.x=0.25和x=0.43的材料具有较好的电化学性能,首次放电容量可达216 mAh·g-1,但是两者都表现出明显的电压衰退,x=0.43的材料由于含有更多的Li3NbO4组分,电压衰减的情况得到了抑制.x=0.43材料的非原位XPS和XAFS研究表明,其充电过程分为两个阶段,4.3 V以下的阶段发生的电化学过程是脱出Li+同时Mn3被氧化到Mn4+,4.3 V以上的阶段则由O2-的氧化来提供电荷补偿.通过对x=0.43的样品进行钴掺杂,考察了钴掺杂对0.43Li3NbO4·0.57LiMn1-yCoyO2(y=0.25,0.5)结构和性能的影响.研究表明钻掺杂改善了材料电导,降低了电极传荷阻抗,从而提高了材料倍率性能,同时保持了较好的循环稳定性.

关键词：锂离子电池、Li3NbO4、岩盐结构、富锂材料、电化学性能

所属期刊栏目：75

分类号：TM9;O64

资助基金：the National Natural Science Foundation of China.21233004,21473148,21428303;the Natural Science Foundation of Fujian Province No.2014J05019.项目受国家自然科学基金.21233004,21473148,21428303;福建省自然科学基金2014J05019

在线出版日期：2017-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：212-217