Ni替代对锂离子电池材料LiMnTiO4性能的影响-无机材料学报.PDFVIP

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2017-12-31 发布于天津
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Ni替代对锂离子电池材料LiMnTiO4性能的影响-无机材料学报

第30 卷第7 期无机材料学报 Vol. 30 No. 7 2015 年7 月 Journal of Inorganic Materials Jul., 2015 文章编号: 1000-324X(2015)07-0739-06 DOI: 10.15541/ji Ni 替代对锂离子电池材料 LiMnTiO4 性能的影响张栩, 王禹, 李悦, 杨猛, 赵相玉, 马立群 ( 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京210009) 摘要: 采用溶胶-凝胶法结合固相反应制备了具有立方尖晶石结构的LiMn Ni TiO (x=0 、0.1、0.2、0.3)锂离子电 1-x x 4 池正极材料。通过场发射扫描电镜(FESEM)观察材料的表面形貌, 所制备的材料均呈现出典型的烧结体特征; 用X 射线衍射仪(XRD)分析材料的物相变化, Ni 替代前后均产生杂相TiO2, 但没有产生与替代元素相关的杂相。通过循环伏安、恒电流充放电等测试研究样品的电化学性能。结果表明: LiMnTiO4 有两对氧化还原峰, 分别对应 Mn3+/Mn4+ 、Mn3+/Mn2+ 的转变, 而Ni 替代后出现了额外的氧化还原对, 即Ni3+/Ni4+ 的转变。LiMn Ni TiO (x=0.1 、 1-x x 4 0.2 、0.3) 的电化学性能均优于LiMnTiO4, 尤其当Ni 替代量为0.1 时, LiMn0.9Ni0.1TiO4 在30 mA/g 电流密度下的首次放电容量为171.6 mAh/g, 48 次循环后容量为162.8 mAh/g, 容量保持率为82.7%。对LiMn0.9Ni0.1TiO4 进行非原位 XRD 测试发现, 材料一次循环后结构无明显变化, 不存在立方相与四方相之间的转变。关键词: 锂离子电池; LiMnTiO4 ; Ni 替代; 溶胶–凝胶法中图分类号: TQ174 文献标识码: A Effect of Nickle Substitution on the Performance of Lithium Ion Battery Material LiMnTiO4