钠离子电池层状氧化物正极材料的表面修饰研究

发布时间：2021-12-29 11:00

　　钠离子电池作为锂离子电池的有益补充,近几年获得了广泛研究。层状氧化物是其中最具发展潜力的正极材料,已经在100 kW·h级钠离子电池储能电站中获得演示验证,但目前仍存在碱性较高、循环不佳的弊端。得益于三元正极梯度分布材料的设计思路,通过液相包覆的方法在正极材料进行富锰壳层包覆降低材料表面残碱提升材料加工性能以及提升材料的电化学性能。借助扫描电子显微技术（SEM）、电化学技术等表征测试手段,综合评测不同包覆含量的正极材料,筛选得到最优比例为1%。X射线衍射（XRD）结果表明包覆前后的材料都属于O3相结构,空间群为R-3m。室温下的电化学性能测试表明1%Mn包覆样品在2.5～4 V下的有一定程度的提升:倍率性能上,1 C倍率保持率从85.4%提升至90.4%,100周循环保持率从81.5%提升至90.5%。通过残碱测试结果计算的pH值从11.74降至11.33,证明表面残碱会得到有效控制。本文综合研究了富锰壳层结构正极材料,验证了表面富锰壳层设计有利于降低残碱并提升电化学性能,为进一步设计表面改性的正极材料提供了新思路。 

【文章来源】：储能科学与技术. 2020,9(05)CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同Mn含量包覆材料的XRD图；(b)O3结构材料晶胞示意图Fig.2(a)XRDofmaterialswithdifferentMncontent

ratioof(003)/(104)fordifferentmaterials材料(003)/(104)NFM0.92NFM@1%Mn0.75NFM@3%Mn0.56NFM@5%Mn0.59NFM@10%Mn0.58图2(a)不同Mn含量包覆材料的XRD图；(b)O3结构材料晶胞示意图Fig.2(a)XRDofmaterialswithdifferentMncontentand(b)sketchofO3structure图3NFM@1%Mn材料的(a)TEM低分辨电镜图，(b)～(e)各元素单独能谱分布图；(f)元素线扫分布图Fig.3(a)TEMfigure;(b)～(e)EELSspectrumofeverysingleelements;(f)elementlinearscanforNFM@1%Mn图4(a)NFM和(b)NFM@1%Mn的高分辨TEM图Fig.4HighresolutionTEMfigureof(a)NFMand(b)NFM@1%Mn1399

Mn包覆材料示意图；(b)～(f)原材料及包覆材料的扫描电镜图Fig.1(a)sketchofourdesign;(b)～(f)SEMofNFMandsurfacemodifiedmaterials

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3555993