Mg、F复合掺杂尖晶石LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05的合成和电化学行为研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2007年增刊第3期
论文作者：苏荣军 戴长松
关键词：锂离子电池; 阴极材料; LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05; 电化学性能; lithium ion battery; cathode material; LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05; electrochemical properties;
摘 要：以己二酸为配位体采用溶胶-凝胶法合成了LiMn2O4,Mg掺杂或Mg和F复合掺杂的尖晶石锂镁氧化物正极材料.对合成出的样品采用X-射线衍射仪、X-光电子能谱、扫描显微电子镜、循环伏安测试和充放电测试仪进行了详细的研究.X-射线衍射结果表明,所有的样品都具有相同的纯尖晶石相,LiMg0.1Mn1.9O4和LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05与LiMn2O4的样品相比,具有较小的晶格参数和晶胞体积.X-光电子能谱试验结果表明,在LiMn2O4中,Mn3+和Mn4+的相对量分别为50.2%和49.8%,而LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05中Mn3+和Mn4+的相对量分别为48.4%和51.6%.扫描电镜结果显示,LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05颗粒尺寸略小、尺寸分布窄,形态结构更为规整.循环伏安实验显示,Mg和F复合掺杂的尖晶石具有更好的可逆性.LiMn2O4,LiMg0.1Mn1.9O4,LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05样品的首次放电能量和能量保持率分别为123、111、114 mAh·g-1和86.5%、92.3%、90.9%,且LiMg0.1Mn1.9O4和LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05具有比LiMn2O4更高的库仑效率.
苏荣军1，戴长松2
(1.哈尔滨商业大学,黑龙江,哈尔滨,150076;
2.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001)
摘要:以己二酸为配位体采用溶胶-凝胶法合成了LiMn2O4,Mg掺杂或Mg和F复合掺杂的尖晶石锂镁氧化物正极材料.对合成出的样品采用X-射线衍射仪、X-光电子能谱、扫描显微电子镜、循环伏安测试和充放电测试仪进行了详细的研究.X-射线衍射结果表明,所有的样品都具有相同的纯尖晶石相,LiMg0.1Mn1.9O4和LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05与LiMn2O4的样品相比,具有较小的晶格参数和晶胞体积.X-光电子能谱试验结果表明,在LiMn2O4中,Mn3+和Mn4+的相对量分别为50.2%和49.8%,而LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05中Mn3+和Mn4+的相对量分别为48.4%和51.6%.扫描电镜结果显示,LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05颗粒尺寸略小、尺寸分布窄,形态结构更为规整.循环伏安实验显示,Mg和F复合掺杂的尖晶石具有更好的可逆性.LiMn2O4,LiMg0.1Mn1.9O4,LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05样品的首次放电能量和能量保持率分别为123、111、114 mAh·g-1和86.5%、92.3%、90.9%,且LiMg0.1Mn1.9O4和LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05具有比LiMn2O4更高的库仑效率.
关键词:锂离子电池; 阴极材料; LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05; 电化学性能; lithium ion battery; cathode material; LiMg0.1Mn1.9O3.95F0.05; electrochemical properties;
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