【摘 要】
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过渡金属氧化物材料在二次电池的电极材料中应用广泛,如正极材料LiMO2,NaMO2,(M=Ni,Co,Mn,Fe,V等),负极材料MOx(M=Ni,Co,Fe).因为梯度材料可集合单个材料的优点,取得优异的综合性能,最近得到研究者的广泛关注[1].在镍钴锰三元材料中,内核高镍,表面高锰或者高铝的材料可以同时取得优异的比容量和循环稳定性.在本文中,离子置换方法被用来构建具有Ni,Mn,以及Al浓度梯
【机 构】
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郑州大学化学与分子工程学院,河南,郑州,450001 中原工学院先进材料研究中心,河南,郑州,45
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过渡金属氧化物材料在二次电池的电极材料中应用广泛,如正极材料LiMO2,NaMO2,(M=Ni,Co,Mn,Fe,V等),负极材料MOx(M=Ni,Co,Fe).因为梯度材料可集合单个材料的优点,取得优异的综合性能,最近得到研究者的广泛关注[1].在镍钴锰三元材料中,内核高镍,表面高锰或者高铝的材料可以同时取得优异的比容量和循环稳定性.在本文中,离子置换方法被用来构建具有Ni,Mn,以及Al浓度梯度的球形材料并用于锂离子电池.使用水热的方法合成球形的Ni0.8Co0.1Mn0.07(OH)2做前驱体,混入含有Al3+和F-的水溶液,再次进行不同条件下的水热反应,最后得到具有元素梯度的球形氢氧化物.然后混锂煅烧,得到最终产物,并在锂离子半电池中测试.如图1所示,外层的铝原子和锰原子比例要大于内部的比例,而镍元素的含量由外向内有一个缓慢的提升.相比于未经过修饰的样品,梯度材料的循环性能得到了提升.
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随着锂离子电池广泛应用于社会各个领域,对锂离子电池的要求越来越高.传统锂离子电池主 要以LiFePO4、层状三元和LiMn2O4作为正极材料.其中,LiFePO4正极材料具有较低的工作电压、 较低的能量密度;层状三元正极材料成本较高、安全性差;LiMn2O4由于存在Jahn-Teller效应以及 Mn3+的溶解,导致LiMn2O4在循环过程中容量衰减严重,这些成为制约其发展的重要元素.
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锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源,具有体积小、电容量大、电压高等优点,被广泛用于 移动电话、手提电脑等电子产品[1,2].电极材料对锂离子电池的能量密度、安全性和寿命有着重要的影响.作为聚阴离子型锂离子电池正极材料,单斜结构Li3V2(P04)3因具有结构稳定、循环性能优良及安全性能好等优点而日益为人们所关注[3].但由于存在影响其电化学性能的低电导率问题,因 此提高电导率已成为研究这种材料
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Lithium-ion batteries(LIBs) have attracted increased attention for energy storage development due to the immense demand from portable electronics,(hybrid) electric vehicles and stationary electrical e
LiMnP04(LMP),possessing a moderate working voltage compatible to the present electrolyte systems,can provide a higher energy density than LiFePO4 on account of its higher redox potential of Mn3+/Mn2+(
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With an escalating energy crisis and greenhouse gas emission issue, green energy sources and electric vehicles have received a large amount of attention. High energy and high power rechargeable lithiu