編號：NMJS04843
篇名：LiMn0.8Fe0.2PO4/C納米復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究
作者：蘇婧； 吳興隆； 郭玉國
關(guān)鍵詞：LiMn0.8Fe0.2PO4/C納米復(fù)合材料； 恒電流間歇滴定技術(shù)； 電化學(xué)阻抗譜； 鋰化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)； 鋰離子電池；
機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 結(jié)合溶膠-凝膠和高溫固相合成方法成功制備了橄欖石結(jié)構(gòu)的LiMn0.8Fe0.2PO4/C固溶體材料,X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征結(jié)果表明納米尺度的LiMn0.8Fe0.2PO4顆粒均勻分散于原位形成的碳導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中。將該納米復(fù)合材料用作鋰離子電池正極材料時(shí),充放電曲線中除了對應(yīng)于Fe3+/Fe2+電對的較短平臺(~3.5 V vs Li+/Li)外,更高電壓的長平臺(~4.1 V vs Li+/Li)對應(yīng)于LiMn0.8Fe0.2PO4晶格中Mn隨Li+脫出嵌入的氧化還原反應(yīng),該高的電壓平臺可明顯提高相應(yīng)鋰離子電池的能量密度。此外,使用恒電流間歇滴定技術(shù)(GITT)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)詳細(xì)研究了LiMn0.8Fe0.2PO4/C電極中鋰的化學(xué)擴(kuò)散行為,GITT和EIS所得的鋰化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)DLi分別為5×10-15~1×10-14cm2/s和1.27×10-13~2.11×10-13cm2/s。研究結(jié)果表明,DLi值隨測試溫度的升高而增加,因此可以通過提高工作溫度來改善該類材料的電化學(xué)性能。
