La、Ce、Yb掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)高电压正极材料性能的影响

作     者：刘海志 孔志浩 林晓燕 刘鹏东 董法海 王桢 温广武 LIU Hai‑Zhi;KONG Zhi‑Hao;LIN Xiao‑Yan;LIU Peng‑Dong;DONG Fa‑Hai;WANG Zhen;WEN Guang‑Wu

作者机构：山东理工大学材料科学与工程学院淄博255000 山东硅纳新材料科技有限公司淄博255000 哈尔滨工业大学材料科学与工程哈尔滨150001 

出 版 物：《无机化学学报》 (Chinese Journal of Inorganic Chemistry)

年 卷 期：2021年第37卷第10期

页      码：1782-1792页

摘      要：采用低温燃烧法制备出不同稀土元素掺杂的高电压镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn1.5O_(4))正极材料,探究了不同掺杂比例(物质的量分数0.5%、1%、2%)和不同掺杂稀土元素(La、Ce、Yb)对样品性能的影响,并通过X射线衍射、拉曼光谱、电子顺磁共振和恒电流间歇滴定等技术探究了其影响机理。从X射线衍射图可以看出,稀土掺杂可以抑制LixNi1-xO杂质相的产生;电感耦合等离子谱结果表明,掺杂进入的稀土元素与设计比例基本相符;从拉曼光谱图可以看出,稀土元素可以使样品的有序相增多,其中Ce掺杂样品的有序相最多;结合电子顺磁共振波谱氧空位测试,发现Ce掺杂诱导了样品中有序相比例增加,从而使样品的稳定性提高;经恒电流间歇滴定技术测试发现,Ce掺杂镍锰酸锂样品的扩散系数比未掺杂样品高了约15倍;在不同掺杂比例上,1%掺杂量时样品性能最佳。在3种最佳掺杂量的稀土元素样品中,Ce掺杂的样品性能最优,首次放电比容量可以达到133.3mAh·g^(-1),比未掺杂样品放电比容量高且首次效率提高了 18%,在1C下循环200次后,容量保持率为102%,比未掺杂样品提高了 8%。

主 题 词：镍锰酸锂 低温燃烧法 有序/无序调控 氧空位 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11862/CJIC.2021.210

馆 藏 号：203104999...