Si4+掺杂提高LiNi0.5Mn0.5O2的电化学性能

作     者：解安福 唐发满 朱振光 XIE An-fu;TANG Fa-man;ZHU Zheng-guang

作者机构：五矿盐湖有限公司青海西宁810003 

出 版 物：《电池》 (Battery Bimonthly)

年 卷 期：2020年第50卷第4期

页      面：364-368页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：锂离子电池 LiNi0.5 Mn0.5O2 正极材料 Si4+掺杂 锂镍混排 

摘      要：将共沉淀法和固相法相结合,将Si 4+掺杂到LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2中,合成LiNi 0.5-x Si x Mn 0.5 O 2(0≤x≤0.08)正极材料。通过XRD及精修、等离子体发射光谱(ICP)、SEM和透射电子显微镜(TEM)等方法,对合成材料的结构、成分和形貌进行分析。Si 4+掺杂不仅可降低材料的锂镍混排程度,还能增强结构稳定性,且不会改变材料的形貌。以40 mA/g(0.2 C)的电流在2.5~4.5 V充放电,LiNi 0.47 Si 0.03 Mn 0.5 O 2(x=0.03)正极材料具有最好的电化学性能,不仅比容量(149.25 mAh/g)较未掺杂材料(125.44 mAh/g)提高20%,而且容量保持率在120次循环后也提高了7.7%。Si 4+掺杂能降低材料的锂镍混排程度,有利于Li+的迁移;能提高材料的结构稳定性,抑制电压的下降并减轻极化。