镁掺杂改性LiMnFePO/C正极材料与性能研究

作     者：李晨威 徐世国 余海峰 于松民 江浩 

作者机构：华东理工大学材料科学与工程学院超细材料制备与应用教育部重点实验室 无锡钠科能源科技有限公司 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金（22308103） 

主　　题：LiMn Fe PO 镁掺杂 倍率性能 锂离子电池 

摘      要：低成本磷酸锰铁锂正极材料相比于磷酸铁锂能量密度提升15%，近年来受到广泛关注，但是差的电子/离子电导率导致其功率性能不佳，难以满足实际应用的需求。本工作设计了一种具有多级结构的镁离子掺杂磷酸锰铁锂正极，该材料由纳米级一次颗粒自组装的二次球组成，且每个一次颗粒表面都具有均匀的碳包覆层。掺杂在晶格内的镁离子通过增加八面体LiO6间隙提升锂离子扩散速率，表面的碳层能够在二次颗粒内构建完整的导电网络，提升电子电导率。此外，纳微多级结构不仅缩短锂离子迁移路径，还可以避免长循环过程中纳米粒子的团聚。因此，所制备的磷酸锰铁锂材料在0.1 C和5 C电流密度下分别具有151.8 mAh g-1和113 mAh g-1的高比容量，1 C电流密度下循环1000次后比容量保持率高达96.2%。