钠离子电池正极材料β-NaMnO2的容量衰减机制

摘要：

β-NaMnO2理论容量高、制备简单,是一种极具应用前景的钠离子电池正极材料. 但是由于存在前几次循环容量衰减快的问题,故目前对其容量衰减机制的研究较少. 采用传统固相法制备了层状β-NaMnO2钠离子电池正极材料, 在10 mA/g的电流密度下β-NaMnO2的初始放电比容高达184 mA·h/g; 10次循环后,容量保持率为73%. 为探讨容量衰减原因,用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)、高分辨透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscopy, HRTEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscope, XPS)等手段对材料的成分及结构进行表征. XRD结果显示, 在前3次充放电过程中均出现了Na0.91MnO2和Na0.7MnO2的相,而NaMnO2的相消失不见. 在充电以后, 样品的HRTEM图像上也出现了许多不同取向的纳米晶, 伴随着点缺陷和面缺陷的存在. 通过XPS进一步检测, 发现在充放电过程中Mn的价态发生了变化.

关键词：钠离子电池、正极材料、β-NaMnO2、衰减机制

所属期刊栏目：25

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金资助项目51572166;上海高校特聘教授东方学者岗位计划项目TP2014041

在线出版日期：2019-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：776-785