高溫淬火對鈉離子電池錳基層狀正極材料結(jié)構(gòu)和性能的影響

編號：FTJS106728

篇名：高溫淬火對鈉離子電池錳基層狀正極材料結(jié)構(gòu)和性能的影響

作者：譚仕榮 尹文驥 曾翠鴻 黎小瓊 訚碩 紀(jì)方力 胡思江 王紅強 李慶余

關(guān)鍵詞： 鈉離子電池 層狀氧化物 錳酸鈉 摻雜 淬火

機構(gòu)： 湖南中偉新能源科技有限公司 廣西師范大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院廣西低碳能源材料重點實驗室

摘要： 作為鈉離子電池正極材料,錳基層狀氧化物具有理論儲鈉容量高、成本低和熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點,但也存在因結(jié)構(gòu)畸變、Na+/空位有序以及過渡金屬空位等帶來的循環(huán)穩(wěn)定性問題。研究表明,抑制過渡金屬空位可有效提升錳基層狀氧化物正極的電化學(xué)性能。為此,本工作對比研究了溶膠凝膠制備過程中高溫淬火對Na0.67Fe1/3Co1/3Mn1/3O2(NFCMO)結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,相比于未經(jīng)高溫淬火處理的NFCMO,高溫液氮淬火合成的NFCMO-LN具有更高的比容量和倍率性能。NFCMO和NFCMO-LN在0.1C下的初始放電比容量分別為91.1 m Ah/g和129.8 m Ah/g;1C倍率下循環(huán)100周后的容量保留率分別為100%和90%。即使在10C的高倍率下,NFCMO-LN仍能提供56.2 m Ah/g的放電比容量。結(jié)構(gòu)分析表明,高溫液氮淬火能有效抑制過渡金屬空位的產(chǎn)生,提升了材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。研究結(jié)果為鈉離子電池正極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和電化學(xué)性能優(yōu)化提供了一種可行的技術(shù)途徑。