Mg^(2+)掺杂对富锂层状氧化物材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)的影响

Mg^(2+)作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li^(+)的离子半径(0.076 nm)相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li^(+)的位置。然而,Mg^(2+)对LLOs材料晶体结构的影响还存在争议。利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg^(2+)掺杂富锂正极材料Li_(1.2-x)Mg_(x)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2),通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。结果表明,Mg^(2+)掺杂导致LLOs材料晶胞参数的增加。通过与Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)材料的电化学性能对比发现,Mg^(2+)掺杂有效地提高了LLOs材料的电化学性能。经过优化后,Mg-0.03样品展现出最优异的电化学性能,在0.1 C倍率下的初始放电比容量为291.9 mA•h/g,首圈库伦效率为78.40%。

基于缺陷工程改性富锂层状材料的研究现状

随着长续航纯电动汽车的快速发展,开发高能量密度和低成本的动力电池成为影响其发展的重要因素。富锂层状材料具有高的能量密度和低的成本,有望成为下一代商业化正极材料,但循环过程中层状结构向尖晶石结构转变导致电压和容量快速衰减,限制了其商业化的应用。针对上述问题,本文介绍了富锂层状材料的晶体结构、充放电机制、电压和容量衰减产生机理,基于缺陷工程角度综述了改性方法,最后对富锂层状材料的发展进行了展望。