Sn-Cl共掺杂的锂离子正极材料Li2MnO3的结构及电化学性能研究

以乙酸盐为原料,柠檬酸为络合剂,通过溶胶-凝胶的方法制备富锂阴极材料Li2MnO3,选用草酸亚锡(SnC2O4)为锡源,用Sn4+代替Mn4+,获得不同掺杂量的材料.适当含量的Sn4+掺杂可以提高材料的放电比容量,在低电流下获得256.3 mAh·g-1的高放电比容量,但由于Sn4+离子半径过大,不能起到稳定结构的作用,材料的倍率性能较差.在此基础上,选用氯化亚锡(SnCl2)进行掺杂改性,在材料中同时引入Sn4+和Cl-掺杂,获得了层状结构更完整的粉末样品.通过共掺杂改性的阴极材料可以在20 mA·g-1的电流密度,经过80圈的循环仍然保持153mAh·g-1的放电比容量,且此时还未出现衰减现象,库仑效率保持在96%以上;在400 mA·g-1的电流密度下提供的比容量可高达116 mAh·g-1,是未掺杂样品的2倍左右.