醇水體系中LiMnPO4的溶劑熱制備及其摻雜改性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiMnPO4,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,理論比容量高(170mAh·g-1),工作電壓高(相對Li+/Li的電極電勢為4.1V)等優(yōu)點(diǎn),是有前景的正極材料之一。然而,該材料本身固有的低電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散率,在很大程度上限制了該材料的應(yīng)用。本論文針對該材料的上述缺點(diǎn),對LiMnPO4材料的制備條件進(jìn)行了研究,并對其進(jìn)行了摻雜改性。利用XRD、SEM、TEM、XPS和電化學(xué)測試等手段對其結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。具體工作如

2、下:
  本文在醇水體系中采用溶劑熱法制備LiMnPO4正極材料,探究了不同錳源(醋酸錳、硝酸錳和硫酸錳)和不同多元醇(乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇)對LiMnPO4的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以硫酸錳為錳源,二乙二醇為反應(yīng)介質(zhì)制備的LiMnPO4的電化學(xué)性能最佳。在0.1C放電倍率下,循環(huán)50周后的容量為115.1mAh·g-1,容量保持率為85.5%。
  對自制LiMnPO4進(jìn)行了Sr2+摻雜改性,探討了不同摻雜量對Li

3、MnPO4結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,Sr2+的最佳摻雜量為1at.%。Sr摻雜提高了LiMnPO4的循環(huán)性能,50周循環(huán)后,摻Sr1at.%的LiMn0.99Sr0.01PO4/C的容量為128.3mAh·g-1,循環(huán)保持率為95.2%。交流阻抗測試結(jié)果表明鍶摻雜有利于降低電荷轉(zhuǎn)移電阻及增大鋰離子的擴(kuò)散速率。
  對自制LiMnPO4進(jìn)行了稀土金屬元素Ce3+的摻雜改性。結(jié)果表明,Ce的最佳摻雜量為3at.%,此條件所制樣

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