采用分子动力学模拟的方法,研究了LiCl-KCl-CeCl_3熔盐中CeCl_3的结构性质和热力学,获得了LiClKCl-CeCl_3熔盐中密度与组成、密度与温度的关系数据;径向分布函数g_(Ce-Cl)(r)的第一个峰位置为0.259nm,Ce^(3+)对应的第一个配位数约为6.9...采用分子动力学模拟的方法,研究了LiCl-KCl-CeCl_3熔盐中CeCl_3的结构性质和热力学,获得了LiClKCl-CeCl_3熔盐中密度与组成、密度与温度的关系数据;径向分布函数g_(Ce-Cl)(r)的第一个峰位置为0.259nm,Ce^(3+)对应的第一个配位数约为6.9;混合熔盐中计算数据与纯熔盐中数据的差异可以解释为混合熔盐中Ce^(3+)和Cl^-的相互作用比纯的CeCl_3更强;LiCl-KCl熔盐中Ce^(3+)的自扩散活化能为22.5 k J?mol^(-1),从活化能的本质来说,Ce^(3+)自扩散所需要克服的能垒要略低于U^(3+)(25.8 k J?mol^(-1))。当Ce^(3+)的摩尔分数从0.005增加到0.05时,其指前因子从31.9×10^(-5)cm^2?s^(-1)减少到21.8×10^(-5)cm^2?s^(-1);随着Ce^(3+)摩尔分数从0.005增长到0.05,单位体积内(忽略总体积的变化)Ce^(3+)的增加意味着其扩散阻力增加,而自扩散的能力降低,导致了指前因子的减小。展开更多
采用改进的碳酸盐共沉淀与高温固相法相结合的方法制备出了高倍率性能的锂离子电池正极材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安扫描(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学性能测试等手段对材料进行表征.结...采用改进的碳酸盐共沉淀与高温固相法相结合的方法制备出了高倍率性能的锂离子电池正极材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安扫描(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学性能测试等手段对材料进行表征.结果表明,该方法制备的材料具有良好的α-Na Fe O2型层状结构(R3m(166)),一次粒径平均大小为157 nm,二次颗粒成球形.同传统碳酸盐制备得到的材料相比,该材料具备良好的倍率性能和循环性能,在2.7-4.3 V电压范围内,0.1C(1.0C=180 m A?g-1)倍率下,首次放电比容量为156.4m Ah?g-1,库仑效率为81.9%.在较高倍率下,即0.5C、5.0C和20C时,其放电比容量分别为136.9、111.3、81.3m Ah?g-1.在1C倍率下100次循环容量保持率为92.9%,高于传统共沉淀法得到的材料(87.0%).展开更多
文摘采用分子动力学模拟的方法,研究了LiCl-KCl-CeCl_3熔盐中CeCl_3的结构性质和热力学,获得了LiClKCl-CeCl_3熔盐中密度与组成、密度与温度的关系数据;径向分布函数g_(Ce-Cl)(r)的第一个峰位置为0.259nm,Ce^(3+)对应的第一个配位数约为6.9;混合熔盐中计算数据与纯熔盐中数据的差异可以解释为混合熔盐中Ce^(3+)和Cl^-的相互作用比纯的CeCl_3更强;LiCl-KCl熔盐中Ce^(3+)的自扩散活化能为22.5 k J?mol^(-1),从活化能的本质来说,Ce^(3+)自扩散所需要克服的能垒要略低于U^(3+)(25.8 k J?mol^(-1))。当Ce^(3+)的摩尔分数从0.005增加到0.05时,其指前因子从31.9×10^(-5)cm^2?s^(-1)减少到21.8×10^(-5)cm^2?s^(-1);随着Ce^(3+)摩尔分数从0.005增长到0.05,单位体积内(忽略总体积的变化)Ce^(3+)的增加意味着其扩散阻力增加,而自扩散的能力降低,导致了指前因子的减小。
基金Projects(2019YFA0708802, 2020YFA0711104) supported by the National Key R&D Program of ChinaProject(U21B6004) supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(2021GK1040) supported by Major Project of Scientific Innovation of Hunan Province,China。
文摘采用改进的碳酸盐共沉淀与高温固相法相结合的方法制备出了高倍率性能的锂离子电池正极材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安扫描(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学性能测试等手段对材料进行表征.结果表明,该方法制备的材料具有良好的α-Na Fe O2型层状结构(R3m(166)),一次粒径平均大小为157 nm,二次颗粒成球形.同传统碳酸盐制备得到的材料相比,该材料具备良好的倍率性能和循环性能,在2.7-4.3 V电压范围内,0.1C(1.0C=180 m A?g-1)倍率下,首次放电比容量为156.4m Ah?g-1,库仑效率为81.9%.在较高倍率下,即0.5C、5.0C和20C时,其放电比容量分别为136.9、111.3、81.3m Ah?g-1.在1C倍率下100次循环容量保持率为92.9%,高于传统共沉淀法得到的材料(87.0%).
