Na掺杂Li2-xNaxMnSiO4/C正极材料的微波辅助合成与电化学性能

采用溶胶-凝胶法并辅以微波热处理合成了Na掺杂改性的Li2-xNaxMnSiO4/C(x=0,0.05,0.09,0.13)复合正极材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试等对材料进行了表征.结果表明,经微波辐射后得到的电极材料具有Pmn21型空间结构,其碳层分布均匀,粒径细小均匀,约为15~30nm.在微波辅助原位碳包覆和Na掺杂共同作用下,复合材料的电荷转移电阻明显降低,Li+扩散速率增大,展现出优良的电化学性能.在0.1C倍率下Li1.91Na0.09MnSiO4/C样品首次放电比容量为211mA·h/g,50次循环后仍保持80mA·h/g的可逆容量;0.5C和2.0C倍率下的放电比容量分别为106和53mA·h/g,大电流下的可逆容量明显提高.

铌酸盐作为锂离子电池负极材料的研究进展

铌酸盐作为高能量密度、高倍率和长寿命锂离子电池(LIBs)的负极材料,具有比传统石墨或Li_(4)Ti_(5)O_(12)更好的倍率和安全特性,吸引了学术界和工业界的广泛研究兴趣。在储锂过程中,铌酸盐拥有的多种氧化还原电对和开放的晶体结构,大大提高其理论比容量。同时,铌酸盐的工作电压窗口多高于Li+/Li还原电位,有效地防止锂枝晶的形成。本文深入探讨了铌酸盐的锂存储机制,以TiNb_(x)O_(2.5x+2)(x=2、10或14)和MNb_(2)O_(6)(M=Ni、Cu、Zn等)等负极材料为例,阐明了这些铌酸盐的储锂机理,并阐述了铌酸盐材料的内在缺陷。本文还探讨了材料纳米晶化、涂层和掺杂等当前改性策略,以提升铌酸盐材料在电化学储能领域的应用潜力。