低共熔溶剂辅助制备空心球状钙钛矿型高熵氧化物及高倍率储锂性能

作     者：鲍梦凡 陈诗洁 邵霞 邓慧娟 冒爱琴 檀杰 Mengfan Bao;Shijie Chen;Xia Shao;Huijuan Deng;Aiqin Mao;Jie Tan

作者机构：安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243032 安徽工业大学材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心马鞍山243032 

基　　金：安徽省自然科学基金(No.2008085ME125) 安徽省高校自然科学研究重点项目(No.2023AH051104)资助 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第82卷第3期

页      码：303-313页

摘      要：近年来高熵氧化物因其独特的四大效应,作为高性能的锂离子电池(LIBs)负极材料受到广泛关注.本研究借助于形貌和缺陷调控策略调控晶格畸变和氧空位,以金属硝酸盐为金属源,葡萄糖和尿素为低共熔溶剂,采用基于低共熔溶剂辅助的固相反应法制备了La(Co_(0.2)Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(0.2))O_(3)以及Li、Na元素掺杂的La(Li_(1/6) Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))O_(3)和La(Na_(1/6)Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))O_(3)钙钛矿型高熵氧化物纳米晶粉体.测试结果表明:所制备的高熵氧化物均为单相钙钛矿结构,其形貌为具有介孔结构的空心球状且各组成元素分布均匀.储锂性能表明:La(Li_(1/6)Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))O_(3)电极展示了最高的比容量(电流密度200 mA·g^(-1)下循环100圈的可逆比容量为410.0mAh·g^(-1))和优异的倍率性能(100 mA·g^(-1)电流密度下可逆比容量为342 mAh·g^(-1),3000 mA·g^(-1)电流密度下可逆比容量为169.43 mAh·g^(-1),容量保持率为49.4%).虽然La(Li_(1/6)Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))O_(3)具有略小的D_(Li)~+,但适当的晶格畸变、氧空位和较高的比表面积使其具有更高的电导率(0.072 S·cm^(-1))以及更小的阻抗,从而显著提升了材料的比容量和倍率性能.该项工作为开发出高性能LIBs的先进负极材料提供了新的设计理念和思路.

主 题 词：负极材料 钙钛矿型高熵氧化物 掺杂 缺陷工程 储锂性能 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.6023/A23100465

馆 藏 号：203127305...