Li_(1.05)Ni_(0.05)Mn_(1.9)O_4正极材料脱锂过程中的结构变化

与未掺杂的尖晶石LiMn2O4进行比较,用固相混合合成法制得的结晶良好的尖晶石Li1.05Ni0.05Mn1.9O4正极材料在室温和55℃下的循环性能都能得到较大改善,首次放电容量在室温和55℃分别保持理论容量的92.6%和91.5%。在常温条件下,以0.5C充放电倍率循环50次,容量保持为首次放电容量的95.3%。采用非原位X射线衍射的方法对不同脱锂状态的Lix[Li0.05Ni0.05Mn1.9]O4(0.1<x<1)试样进行了结构分析。结果表明:Li、Ni的协同掺杂明显减小了晶格参数的变化,稳定了试样的结构及改善了电池循环性能。

二硒化钼纳米球储锂和储镁的性能和机理研究

二硒化钼是一种二维过渡金属硫族化合物材料,凭借其具有较快的离子迁移率、较弱的范德华力的层状结构,在锂离子电池的应用研究中吸引了广泛的关注。同时在镁离子电池应用中表现出潜在的研究前景。然而,有关二硒化钼在锂离子电池中的报道多集中在如何提高储锂性能上,对其离子存储机理缺乏深入研究。此外,在储镁性能和机理上均没有报道。本项工作通过湿化学和高温煅烧两步法合成了二硒化钼纳米球,当二硒化钼纳米球用作锂离子电池负极材料时,在5 A·g^(-1)的电流密度下展示了高于100 mAh·g^(-1)的优异高倍率容量;同时,作为镁离子电池正极材料时,在20 mA·g^(-1)的电流密度下表现出了120 mAh·g^(-1)的高储镁可逆容量。另外,通过电化学、原位和非原位X射线衍射表征技术,分别揭示了二硒化钼纳米球低平台发生的转化式和高平台发生的类锂硒电池反应并存的储锂机理,以及赝电容式为主,嵌入式为辅的储镁机理。本项工作不仅为二维过渡金属硫族化合物材料的储锂机理提供了深刻的理解,同时也为新型层状储能材料的设计开发提供了方向。