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文檔簡介
1、采用溶膠凝膠法和超聲輔助溶膠凝膠法制備了二價離子 M2+和四價離子 Ti4+等摩爾共同摻雜的尖晶石LiMn2O4,考察了預(yù)燒溫度、燒結(jié)機制、鋰錳比和鋰源等對樣品的影響,擇優(yōu)選取制備樣品的工藝條件。二價金屬離子分別選用了Mg2+、Ni2+和 Zn2+,通過 X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、循環(huán)伏安測試(CV)、交流阻抗譜(EIS)和電化學(xué)循環(huán)測試等分析表征手段,系統(tǒng)地研
2、究了不同元素以及不同含量等摩爾共摻雜改性產(chǎn)物L(fēng)iMn2-2xMxTixO4(M=Mg、Ni或Zn,x=0.01、0.03、0.05、0.07或0.10)的物相、形貌與電化學(xué)性能。
實驗結(jié)果表明:超聲輔助溶膠凝膠法制得的樣品有更好的循環(huán)穩(wěn)定性,樣品循環(huán)30次后容量保持率高達(dá)99.4%,但是其放電比容量較低,因此進(jìn)一步的研究選用溶膠凝膠法制備樣品。所有摻雜M2+和Ti4+的樣品均有單一的尖晶石結(jié)構(gòu),沒有雜相生成。摻雜樣品的粒徑較小
3、,粒徑分布更集中。Mg2+和Ti4+共摻雜提高了錳酸鋰的循環(huán)穩(wěn)定性和放電比容量。樣品 LiMn1.9Mg0.05Ti0.05O4的電化學(xué)性能最優(yōu),在3.3-4.35 V、0.5 C的充放電情況下,最高放電比容量達(dá)到了143.4 mAh/g,相當(dāng)于理論比容量的95%。循環(huán)30次后放電比容量仍有137.9 mAh/g,容量保持率達(dá)到了96.2%;在3.3-4.5 V、0.5 C的充放電情況下,放電比容量可達(dá)到了154.1 mAh/g。共同摻
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