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锂离子电池富锂材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制备及掺杂改性_论文

第2 3卷第 4期  V b 1 . 2 3   NO . 4   中 国有 色 金属 学报  The   Chi ne s e   Jour na l   o f   Nonf e r r o us   M e t a l s   2 0 1 3年 4月   Ap r . 2 01 3   文章编 号:1 0 0 4 — 0 6 0 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 1 0 4 7 . 0 6   锂离子 电池 富锂材 料 L i l L i 0 . 2 N i o . 2 Mn o . 6 l O 2 的制备 及掺 杂改性  朱伟雄 ,李新 海 ,王志兴 ,郭 华军  ( 中南 大学 冶金科学与 工程 学院,长 沙 4 1 0 0 8 3 )   摘 要: 以乙酸盐为原料 ,采用喷雾干燥法制 备层状 n — N a F e O 2 结构的富锂正极材料 L i [ L i 【 ) _ 2 N i 0   2 Mn  ] 02 及掺杂  c r的 L i [ L i 0   2 Ni 0 l 5 C r o   1 Mn 0   5 5 ] O 2 。采用 x 射线衍射 、扫描 电镜 、半电池充放 电和 电化学阻抗谱等方法研究材料 的  物相 、结构、形貌及 电化 学性能。结果表 明:c r 掺杂使材料 的颗粒变粗 ,但不改变材料的结构,而使材料 的层状  特征更为 明显 ;c r 掺杂后材料 的电化学性能得到 明显改善 ,电荷转移阻抗  从 2 7 5 . 0Q 降低到 1 0 5 . 0 Q,循环稳  定性和倍率性 能均有所 改善 ,L i [ L i  Ni U   . 】 5 C r o   1 Mn  5 ] 0 2 材料 1 C倍率下 的放 电比容量 为 1 4 0 . 0   m A? h / g ,循环 5 0次  后放 电比容量为 1 3 3 . 7   mA? h / g ,远 高于未掺杂 c r 材料的 比容量 ,未掺杂 c r 材料在 1 C倍率 下放 电比容量为 1 0 7 . 1   m A? h / g ,循 环 5 0次 后 放 电 比容 量 为 1 0 2 . 1   m A? h / g 。   关键 词:富锂正极材料 ;L i [ L i o   2 Ni o   2 Mn o   6 】 02 ;喷雾干燥 ;C r 掺杂;锂 离子 电池  中图分类号:T M9 1 2   文献标志码 :A   S y n t h e s i s   a n d   mo d i ic f a t i o n   o f   Li - r i c h   c a t ho de   L i [ L i 0 . 2 Ni o . 2 Mn o . 6 ] 02   f o r   L i — i o n   b a t t e r i e s   Z H U   We i - x i o n g , L I   X i n — h a i , WA NG   Z h i - x i n g , G U O   H u a - j u n   ( S c h o o l   o f Me t a l l u r g i c a l   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g , C e n t r a l   S o u t h   Un i v e r s i t y , C h a n g s h a   4 1 0 0 8 3 , C h i n a )   A b s t r a c t :L a y e r e d   L i - r i c h   c a t h o d e   L i [ L i 0   2 N i o   2 Mn 0   6 ] 0 2   a n d   L i [ L i 0   2 N i o   l 5 C r o   1 Mn 0   5 5 ] 0 2  m a t e r i a l s   w i t h  - N a F e O 2   s t r u c t u r e   we r e   p r e p a r e d   b y   s p r a y — d r y i n g   me t h o d   u s i n g   a q u e o u s   s o l u t i o n s   o f   c o r r e s p o n d i n g   me t a l   a c e t a t e s   a s   t h e   r e a c t a n t s .   T h e   c o mp o s i t i o n ,c r y s t a l l i n e   s t r u c t u r e ,mo r p h o l o g y   a n d   e l e c t r o c h e mi c a l   p r o p e ti r e s   o f   t h e   a s — p r e p a r e d   ma t e r i a l s   we r e   c h a r a c t e r i z e d   b y   XRD, S E M  a n d   h a l f   c e l l   c h a r g e — d i s c h a r g e   t e s t i n g   a n d   AC   i mp e d a n c e . T h e   r e s u l t s   s h o w  t h a t   Cr — d o p i n g   i n c r e a s e s   t h e   p a r t i c l e   s i z e , C r - d o p i n g   d o e s   n o t   c

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