Zn含量对岩盐型高熵氧化物储锂性能的影响

用溶液燃烧法制备不同Zn含量的岩盐型高熵氧化物(Co_(0.22)Cu_(0.22)Mg_(0.22)Ni_(0.22)Zn_(0.12))O、(Co_(0.2)Cu_(0.2)Mg_(0.2)^(-)Ni_(0.2)Zn_(0.2))O和(Co_(0.18)Cu_(0.18)Mg_(0.18)Ni_(0.18)Zn_(0.28))O,研究了Zn离子浓度对其电化学性能的影响。结果表明:随着Zn含量的提高这类电极材料的电化学性能随之提高。(Co_(0.18)Cu_(0.18)Mg_(0.18)Ni_(0.18)Zn_(0.28))O电极具有优异的电化学性能,其原因是较高的晶格畸变和氧空位浓度使其本征电导率和锂离子扩散系数略微提高。电流密度为200 mA·g^(-1)时这种材料的初始放电比容量(777.06 mAh·g^(-1))和循环稳定性(循环150圈后容量保持率接近100%)最高,电流密度为3000 mA·g^(-1)时比容量为140.2mAh·g^(-1)时其倍率性能优异,即使电流密度为1000 mA·g^(-1)其循环150圈(比容量198.1 mAh·g^(-1))也表现出最高的循环稳定性。(Co_(0.18)Cu_(0.18)Mg_(0.18)Ni_(0.18)Zn_(0.28))O电极优异的电化学性能和循环稳定性,可归因于Zn元素在氧化还原反应中完全转化,含量较高的Zn提供了更多的容量,适当的氧空位浓度和晶格畸变程度为锂离子传输提供了更多的通道。