Ti掺杂隧道型钠离子电池正极材料的制备及电化学性能

TB331; 锂离子电池由于高能量密度和长循环寿命,被广泛应用在3C电子产品和电动汽车领域,但由于锂资源储量低、分布不均和较高的价格,使得锂离子电池在规模储能领域的应用受到限制.同时,钠离子电池凭借其较低的成本已逐渐发展为锂离子电池的替代品.但Na+较大的离子半径使得钠离子电池在实际中的应用受到限制,因此开发高性能储钠电极材料,成为钠离子电池的研究重点.采用溶胶凝胶法制备Ti掺杂隧道型Na0.55-MnxTi1-xO2作为钠离子电池正极材料,并对其电化学性能和充放电过程相结构演变进行探究.实验表明掺杂适量Ti元素有利于减轻Na+嵌入/脱出过程中晶格参数和相结构的变化,其中Na0.55 Mn0....

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Published in功能材料 Vol. 54; no. 1; pp. 1176 - 1185
Main Authors 庄新蝶, 全祖浩, 周朋飞
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东理工大学 化学化工学院,山东 淄博 255000 03.02.2023
Subjects
Ti掺杂
循环稳定性
电化学性能
溶胶凝胶法
正极材料
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2023.01.025

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Summary:TB331; 锂离子电池由于高能量密度和长循环寿命,被广泛应用在3C电子产品和电动汽车领域,但由于锂资源储量低、分布不均和较高的价格,使得锂离子电池在规模储能领域的应用受到限制.同时,钠离子电池凭借其较低的成本已逐渐发展为锂离子电池的替代品.但Na+较大的离子半径使得钠离子电池在实际中的应用受到限制,因此开发高性能储钠电极材料,成为钠离子电池的研究重点.采用溶胶凝胶法制备Ti掺杂隧道型Na0.55-MnxTi1-xO2作为钠离子电池正极材料,并对其电化学性能和充放电过程相结构演变进行探究.实验表明掺杂适量Ti元素有利于减轻Na+嵌入/脱出过程中晶格参数和相结构的变化,其中Na0.55 Mn0.9 Ti0.1 O2材料表现出最佳的循环稳定性和倍率性能,同时该材料在低温为10℃时的首圈放电比容量为89.5 mAh·g-1,在循环300圈后,容量保持率为91.4％,表明隧道型Na0.55 Mn0.9 Ti0.1 O2作为钠离子电池正极材料具有较好的应用前景.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.01.025