NiCuCoMn电极材料的制备及其储锂性能研究

作     者：于镇洋 马金虎 孙琦 张志佳 YU Zhenyang;MA Jinhu;SUN Qi;ZHANG Zhijia

作者机构：天津工业大学机械工程学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      面：2001-2008页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(51701142) 国家自然科学基金项目(52271011)。 

主　　题：纳米多孔 过渡金属氧化物 热处理 电化学性能 锂离子电池 

摘      要：采用熔炼甩带和化学脱合金相结合的方法制备纳米多孔NiCuCoMn过渡金属氧化物(NiCuCoMn@TMOs),并通过热处理进一步制备R-NiCuCoMn@TMOs。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试对材料进行结构表征并对其进行电化学性能测试。作为锂离子电池负极材料,R-NiCuCoMn@TMOs在0.1 A/g的电流密度下,经过200次循环后具有394.9 mAh/g的高比容量,并且表现出97.53%的优异容量保持率。与热处理前相比,热处理后的材料具有更丰富的氧空位、更低的电荷转移电阻(38Ω)和更优异的倍率性能(在2 A/g的电流密度下,比容量为141.1 mAh/g)。其独特的纳米多孔结构提供了丰富的反应活性位点;不同半径、价态和反应电位的多种金属阳离子的协同效应使得该材料有很好的体积容忍度以适应脱嵌锂过程中的体积变化,表现出优异的电化学性能。此外,该电极材料原料储量丰富,价格低廉,易于实现批量化制备。该工作为设计多组元过渡金属氧化物负极材料提供了新的思路。