钠离子电池正极材料Na2MnPO4F的^23Na MAS NMR谱研究

Na2MnPO4F材料是一种很有发展前景的钠离子电池正极材料,本文通过非原位XRD和固体核磁共振技术研究该材料充放电结构变化(晶体结构与局域Na位).非原位XRD测试发现,充电过程在2θ为31°和36°左右出现新的衍射峰,表明钠脱出后电极上有中间相物质生成.23Na MAS NMR谱图的-209 ppm、-258 ppm和-295 ppm三个谱峰分别对应于该材料结构中Na1+Na2位、Na3位和Na4位.非原位23Na MAS NMR谱研究发现,充电过程中-209ppm处信号峰面积比例减小,表明Na1和Na2位的Na比Na3和Na4位先脱出.充电至4.2 V,-132 ppm和-330 ppm处出现中间相物质的信号峰;而放电过程则相反.

不同碳源合成Na2MnPO4F／C及其作为锂离子电池正极材料的性能

采用湿法球磨和原位热解碳包覆相结合的方法,分别以硬脂酸、柠檬酸、聚乙二醇-6000(PEG-6000)、β-环糊精为碳源,制备了不同结构的Na_2MnPO_4F/C复合材料,并研究了它们作为锂离子电池正极材料的电化学行为.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET比表面积测试、恒流充放电等表征手段,比较和分析了产物的结构、形貌及电化学性能.研究结果表明,由不同碳源制备的材料在形貌和颗粒尺寸上有明显差异,进而对它们的电化学性能造成很大影响.影响电化学性能的关键因素在于材料一次颗粒的大小.其中,以柠檬酸为碳源制备的样品呈现出典型的微纳结构和最小的一次颗粒(10-40 nm).并给出最佳的电化学性能:在1.5-4.8 V电压范围内,以5mA·g^(-1)充放电电流获得的首次放电比容量约为80mAh·g^(-1),且循环稳定性良好.