LiMnBO_(3)正极材料的制备及掺杂研究进展

LiMnBO_(3)具有理论容量高、环境友好和资源丰富的优点,是一种有潜力的锂离子电池正极材料。该材料容易受制备方法影响,在不同温度下呈现单斜型和六方型,两种晶型的氧化还原电位分别为3.7 V和4.1 V,但单斜型电化学活性高,六方型电化学活性低。虽然LiMnBO_(3)的理论容量高达222 mAh/g,但由于存在极化大、锂离子扩散速率慢和循环性能差等问题,其实际放电容量远低于理论值,而通过掺杂能够明显提高其电化学活性。因此,本文重点介绍了制备方法和离子掺杂对LiMnBO_(3)材料结构与性能的影响,揭示了单斜型和六方型之间的转变规律,为该材料的深入研究和未来发展提供参考。

锂离子电池正极材料LiMnBO3/C的合成及其电化学性能

以LiOH·H_2O、Mn(CH_3COO)_2·4H_2O和H_3BO_3为原料,聚乙二醇6000(PEG-6000)为碳源,采用喷雾干燥法合成LiMnBO_3和LiMnBO_3/C正极材料。XRD测试表明,两种样品均为单一的六方晶体结构LiMnBO_3(h-LiMnBO_3);电化学测试表明,在电压范围1.0~4.8 V内,LiMnBO_3在0.5C倍率下的首次放电比容量为63.28mA·h/g,而LiMnBO_3/C的首次放电比容量高达135.21mA·h/g;循环50次后,两者比容量分别为31.15mA·h/g和109.69mA·h/g。碳源的加入有效地提升了LiMnBO_3的电化学性能。