Ni替代对锂离子电池材料LiMnTiO4性能的影响
来源期刊：无机材料学报2015年第7期
论文作者：张栩 王禹 李悦 杨猛 赵相玉 马立群
文章页码：739 - 744
关键词：锂离子电池;LiMnTiO4;Ni替代;溶胶–凝胶法;
摘 要：采用溶胶-凝胶法结合固相反应制备了具有立方尖晶石结构的Li Mn1-xNixTi O4（x=0、0.1、0.2、0.3）锂离子电池正极材料。通过场发射扫描电镜（FESEM）观察材料的表面形貌,所制备的材料均呈现出典型的烧结体特征;用X射线衍射仪（XRD）分析材料的物相变化,Ni替代前后均产生杂相Ti O2,但没有产生与替代元素相关的杂相。通过循环伏安、恒电流充放电等测试研究样品的电化学性能。结果表明:Li Mn Ti O4有两对氧化还原峰,分别对应Mn3+/Mn4+、Mn3+/Mn2+的转变,而Ni替代后出现了额外的氧化还原对,即Ni3+/Ni4+的转变。Li Mn1-xNixTi O4（x=0.1、0.2、0.3）的电化学性能均优于Li Mn Ti O4,尤其当Ni替代量为0.1时,Li Mn0.9Ni0.1Ti O4在30 m A/g电流密度下的首次放电容量为171.6 m Ah/g,48次循环后容量为162.8 m Ah/g,容量保持率为82.7%。对Li Mn0.9Ni0.1Ti O4进行非原位XRD测试发现,材料一次循环后结构无明显变化,不存在立方相与四方相之间的转变。
张栩，王禹，李悦，杨猛，赵相玉，马立群
南京工业大学材料科学与工程学院
摘 要：采用溶胶-凝胶法结合固相反应制备了具有立方尖晶石结构的Li Mn1-xNixTi O4（x=0、0.1、0.2、0.3）锂离子电池正极材料。通过场发射扫描电镜（FESEM）观察材料的表面形貌,所制备的材料均呈现出典型的烧结体特征;用X射线衍射仪（XRD）分析材料的物相变化,Ni替代前后均产生杂相Ti O2,但没有产生与替代元素相关的杂相。通过循环伏安、恒电流充放电等测试研究样品的电化学性能。结果表明:Li Mn Ti O4有两对氧化还原峰,分别对应Mn3+/Mn4+、Mn3+/Mn2+的转变,而Ni替代后出现了额外的氧化还原对,即Ni3+/Ni4+的转变。Li Mn1-xNixTi O4（x=0.1、0.2、0.3）的电化学性能均优于Li Mn Ti O4,尤其当Ni替代量为0.1时,Li Mn0.9Ni0.1Ti O4在30 m A/g电流密度下的首次放电容量为171.6 m Ah/g,48次循环后容量为162.8 m Ah/g,容量保持率为82.7%。对Li Mn0.9Ni0.1Ti O4进行非原位XRD测试发现,材料一次循环后结构无明显变化,不存在立方相与四方相之间的转变。
关键词：锂离子电池;LiMnTiO4;Ni替代;溶胶–凝胶法;
