镁掺杂高镍三元正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2的合成与性能

O646.5; 采用高温固相法合成了一系列不同含量Mg掺杂的LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2正极材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征手段对其物相结构、颗粒形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,掺杂Mg元素虽然会降低材料的可逆容量,但是可扩大材料晶胞体积,抑制不可逆相变,改善电极与电解液的界面稳定性,可有效提升材料的循环稳定性.其中,3％摩尔分数掺杂量的LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2正极材料结构稳定,容量损失较少,综合性能表现较好,在0.1 C、2.8-4.3 V电压范围内,首周充放电比容量达到了 197.3mA.h/g,100...

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Published in应用化学 Vol. 41; no. 4; pp. 568 - 576
Main Authors 陈胜, 胡祖飞, 曹洪美, 赵振华, 张宇栋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湖南久日新材料有限公司,怀化 418200%江苏科技大学能源与动力学院,镇江 212100%江苏科技大学材料科学与工程学院,镇江 212100 01.04.2024
Subjects
Lithium-ion batteries
Electrochemical performance
正极材料
锂离子电池
元素掺杂
电化学性能
Element doping
Cathode materials
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ISSN1000-0518
DOI10.19894/j.issn.1000-0518.230291

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Summary:O646.5; 采用高温固相法合成了一系列不同含量Mg掺杂的LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2正极材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征手段对其物相结构、颗粒形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,掺杂Mg元素虽然会降低材料的可逆容量,但是可扩大材料晶胞体积,抑制不可逆相变,改善电极与电解液的界面稳定性,可有效提升材料的循环稳定性.其中,3％摩尔分数掺杂量的LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2正极材料结构稳定,容量损失较少,综合性能表现较好,在0.1 C、2.8-4.3 V电压范围内,首周充放电比容量达到了 197.3mA.h/g,100周的循环保持率达到了93.6％,且5 C下放电比容量为161.1 mA·h/g.
ISSN:1000-0518
DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.230291