废旧LiCoO_(2)改性钠离子电池Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料

以废旧锂电池中的LiCoO_(2)正极材料为原料,通过溶解回收其中的Li、Co元素并用于Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)的改性,成功制备出钠离子电池正极材料Na0.67-1.33xLixCox(Fe0.5Mn0.5)1-2xO_(2)(x=0、0.035、0.070、0.105、0.140)。X射线衍射(XRD)结果显示,Li^(+)/Co^(3+)可以掺杂到P2-Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)中形成固溶体,伴随着晶胞参数的变小。X射线光电子能谱(XPS)结果显示Li^(+)/Co^(3+)的掺杂会导致部分Mn^(3+)被氧化为Mn^(4+),降低了Jahn-Teller效应的影响。电化学测试表明,与原始样相比,改性后的Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)容量有一定下降,但循环稳定性和倍率性能都有所提高。当掺杂量为0.105时,Na_(0.53)Li_(0.105)Co_(0.105)(Fe_(0.5)Mn_(0.5))_(0.79)O_(2)电化学性能最好,1 C电流密度时,150圈循环后的容量保持率达到67%,5 C电流密度时的容量可以达到30 mA·h/g。