氮掺杂硅酸亚铁锂正极材料的制备及电化学性能

doi:10.7503/cjcu20170060

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (9): 1633.doi: 10.7503/cjcu20170060

氮掺杂硅酸亚铁锂正极材料的制备及电化学性能

张冬¹, 李亭亭¹, 邱海龙¹, 魏英进¹, 王春忠¹, 陈岗¹, 岳惠娟²

1. 吉林大学物理学院, 新型电池物理与技术教育部重点实验室, 长春 130012;
2. 吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012

收稿日期:2017-01-23 出版日期:2017-09-10 发布日期:2017-08-25
通讯作者: 岳惠娟,女,博士,副教授,主要从事功能材料制备研究.E-mail:huijuan@jlu.edu.cn E-mail:huijuan@jlu.edu.cn
基金资助:
吉林省科技厅基金（批准号：20150204030GX，20160101320JC）资助.

Preparation and Characterization of N-doped Li₂FeSiO₄/C Cathode Materials for Lithium Ion Batteries

ZHANG Dong¹, LI Tingting¹, QIU Hailong¹, WEI Yingjin¹, WANG Chunzhong¹, CHEN Gang¹, YUE Huijuan²

1. Key Laboratory of Physics and Technology for Advanced Batteries, Ministry of Education, College of Physics, Jilin University, Changchun 130012, China;
2. State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2017-01-23 Online:2017-09-10 Published:2017-08-25
Supported by:
Supported by the Science and Technology Development Planning of Jilin Province, China(Nos.20150204030GX, 20160101320JC).

摘要/Abstract

摘要：

采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂的硅酸亚铁锂正极材料.通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、充放电测试和交流阻抗测试（EIS）等对材料的结构及电化学性能进行了表征.结果表明，N元素已掺杂到Li₂FeSiO₄材料晶格中，样品具有较小的颗粒尺寸和优异的动力学性能，表现出较好的充放电比容量和倍率特性，首次放电比容量为130 mA·h/g，循环50次后比容量仍可达到124 mA·h/g，容量保持率高达95%.

关键词: 锂离子电池, 正极材料, 硅酸亚铁锂, 离子掺杂

Abstract:

N-doped lithium iron silicates(N-doped Li₂FeSiO₄, N-LFs) was prepared with sol-gel method. X-Ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, galvanosta-tic charge-discharge and electrochemical impedance spectra were used to investigate the effect of nitrogen doping on the characteristics of Li₂FeSiO₄. The results show that nitrogen does enter the cystal strucutre of Li₂FeSiO₄, resulting in smaller particle size and better kinetic properties, as well as higher specific capacity and rate capability. The doped sample could deliver a specific capacity of 130 mA·h/g in the first discharge and retain 124 mA·h/g after 50 cycles with the retention of 95%.

Key words: Lithium ion battery, Cathode material, Li₂FeSiO₄, Ion-doping

中图分类号:

O646
O614.1

TrendMD:

张冬, 李亭亭, 邱海龙, 魏英进, 王春忠, 陈岗, 岳惠娟. 氮掺杂硅酸亚铁锂正极材料的制备及电化学性能. 高等学校化学学报, 2017, 38(9): 1633.

ZHANG Dong, LI Tingting, QIU Hailong, WEI Yingjin, WANG Chunzhong, CHEN Gang, YUE Huijuan. Preparation and Characterization of N-doped Li₂FeSiO₄/C Cathode Materials for Lithium Ion Batteries. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(9): 1633.

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