己内酰胺原位开环聚合改性LiMn0.8Fe0.2PO4正极材料

摘要：

以水/乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了LiMn0.8Fe0.2PO4(LMFP)正极材料,尝试在溶剂热过程中加入不同含量的己内酰胺(CL),利用其在一定温度水解后于LMFP晶体表面完成原位开环聚合反应,达到限制LMFP粒径的目的.以葡萄糖为碳源经球磨及煅烧过程对LMFP进行碳包覆,得到LMFP-CL/C正极材料.通过纳米粒度分析仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其结构与形貌进行表征,利用充放电测试、循环伏安及交流阻抗对其电化学性能进行表征.结果 表明:相比于LMFP/C样品,当己内酰胺的添加量为0.04 mol时,所得的LMFP-CL0.04/C样品平均粒径由274.8 nm减小至171.6 nm,该材料在0.2C,0.5C,1.0C,2.0C,5.0C和10.0C倍率下的放电比容量分别达到164.3,158.4,144.8,133.7,104.8和69.6 mAh·g-1,较LMFP/C分别提高了12.4％,20.2％,18.8％,29.9％,81.9％和86.8％.LMFP-CL0.04/C样品在1C下经循环100次后放电比容量衰减至133.7 mAh·g-1,容量保持率为92.3％.己内酰胺的加入减小了LMFP的颗粒大小,缩短了Li+的传输通道,使材料的电化学性能得以提升.

关键词：LiMn0.8Fe0.2PO4、己内酰胺、溶剂热法、原位开环聚合、正极材料

所属期刊栏目：44

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金项目51203041

在线出版日期：2020-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1045-1052