高等学校化学学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (12): 2574.doi: 10.7503/cjcu20190346
段玉珍,朱金玉,郭俊明(),向明武(
),刘晓芳,白红丽,苏长伟
收稿日期:
2019-06-19
出版日期:
2019-12-04
发布日期:
2019-12-04
通讯作者:
郭俊明,向明武
E-mail:guojunming@tsinghua.org.cn;xmwbboy@163.com
基金资助:
Yuzhen DUAN,Jinyu ZHU,Junming GUO(),Mingwu XIANG(
),Xiaofang LIU,Hongli BAI,Changwei SU
Received:
2019-06-19
Online:
2019-12-04
Published:
2019-12-04
Contact:
Junming GUO,Mingwu XIANG
E-mail:guojunming@tsinghua.org.cn;xmwbboy@163.com
Supported by:
摘要:
采用固相燃烧法制备了具有多面体形貌的Ni-Co共掺杂尖晶石型LiNi0.01Co0.03Mn1.96O4(LNCMO)正极材料. 研究结果表明, LNCMO具有优异的倍率性能和长循环稳定性, 在25 ℃, 1C或5C倍率条件下, 初始放电比容量分别为110.6和102.3 mA·h/g, 循环1000次后容量保持率为75.7%和78.3%; 在10C和20C高倍率下, 循环1000次后, 容量保持率分别为78.8%和54.2%; 即使在高温(55 ℃)和1C倍率下, 循环1000次后容量保持率仍为76.6%. LNCMO具有较大的Li +扩散系数(4.77×10 -11 cm 2/s)和较低的表观活化能(23.37 kJ/mol).
中图分类号:
TrendMD:
段玉珍,朱金玉,郭俊明,向明武,刘晓芳,白红丽,苏长伟. 尖晶石型锰酸锂正极材料LiNi0.01Co0.03Mn1.96O4的合成及电化学性能. 高等学校化学学报, 2019, 40(12): 2574.
Yuzhen DUAN,Jinyu ZHU,Junming GUO,Mingwu XIANG,Xiaofang LIU,Hongli BAI,Changwei SU. Synthesis and Electrochemical Properties of Spinel Lithium Manganese Cathode Material LiNi0.01Co0.03Mn1.96O4 †. Chem. J. Chinese Universities, 2019, 40(12): 2574.
Fig.8 Cycle performance of LCMO and LNCMO samples at 5C under 25 ℃(A), cycle performance of LNCMO sample at 10C and 20C under 25 ℃(B), rate performance of LCMO and LNCMO samples(C) and high-temperature cycle performance of LCMO and LNCMO samples at 1C under 55 ℃(D)
Fig.9 CV curves associated with LCMO, LNCMO at the first(A) and after 1000 cycles(B) ranging from 3.6 V to 4.5 V(vs. Li/Li+) at a scan rate of 0.15 mV/s
Fig.10 CV curves of LNCMO(A) and LCMO(B) electrodes ranging from 3.6 V to 4.5 V(vs. Li/Li+) at different scan rates and ip-υ1/2 plots of LNCMO(C) and LCMO(D)
Redox peak | 1011/(cm2·s-1) | |
---|---|---|
LCMO | LNCMO | |
A1 | 2.87 | 4.77 |
A2 | 2.45 | 3.55 |
C1 | 2.62 | 4.40 |
C2 | 1.22 | 3.21 |
Table 1 $D_Li^{+}$ values of redox peak of samples LCMO and LNCMO
Redox peak | 1011/(cm2·s-1) | |
---|---|---|
LCMO | LNCMO | |
A1 | 2.87 | 4.77 |
A2 | 2.45 | 3.55 |
C1 | 2.62 | 4.40 |
C2 | 1.22 | 3.21 |
Fig.11 Nyquist plots of LCMO(A) and LNCMO(B) electrodes after the first cycle, and after 1000 cycles at 1C and 25 ℃ Inset shows the equivalent circuit.
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