【摘 要】
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采用同时掺杂Tl、Al和M(M=Co、Cr和Ni)三种金属原子和改进固相反应的方法合成了复合尖晶石正极材料LiMn2-x-y-:TlxAlyMzO4,并采用XRD、SEM、TEM、循环伏安和电化学测试考察了
【机 构】
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成都理工大学材料与生物工程学院,中国科学院成都有机化学研究所功能材料研究开发中心
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采用同时掺杂Tl、Al和M(M=Co、Cr和Ni)三种金属原子和改进固相反应的方法合成了复合尖晶石正极材料LiMn2-x-y-:TlxAlyMzO4,并采用XRD、SEM、TEM、循环伏安和电化学测试考察了它的物理性质和电化学性能.结果表明,所合成的正极材料具有与母体LiMn2O4尖晶石同样完整的尖晶石结构,规则的形貌和均匀的粒径分布.当M为Co和Cr时,目标材料的平均粒径约800nm,且具有良好的电化学性能,其首次充电容量分别为123.70mAh@g-1和121.30mAh@g-1,首次放电容量分别为117.30mAh@g-1和115.70mAh@g-1.当M为Ni时,材料的电化学性能相对较差.循环伏安和充放电曲线表明该正极材料的充放电分别为两步脱锂和插锂机理.当Li掺杂量较小时,目标材料在充放电过程中均各有两个平台.随着Li掺杂量的增加,充放电平台有由两个逐渐转变为一个的趋势.当M为Co或Cr时,该正极材料不仅拥有较高的比容量和常温循环稳定性能,而且还具有较优良的高温循环稳定性能,这可能主要归因于三种金属的协同作用使目标材料的结构更加稳定,这也使该材料有可能成为电动车电池的较佳正极材料.
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