Ni-Zn共掺LiMn2O4正极材料的制备及电化学性能

• 作者: 杨灵艳 梁林巧 陈艳秋 郭俊明 白玮
• 来源期刊: 电源技术
• 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
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 研究与设计|Research and design
• 页码范围: 1101-1105
• 页数: 5页
• 分类号: TM912.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-087X.2021.09.001

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.