LiMn0.8Fe0.2PO4/C 納米復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究

編號：NMJS04160

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�。� 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； 北京 100190)；

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, 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。