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Potential use of magnesium industrial waste for synthesis of Li and mg co-doped LiMn_(2)O_(4)nanoparticles as cathode material for Li-ion batteries:Effect of sintering temperature

引用

Nano Research 2022年第5期15卷 4500-4516页

作者： Aleksei Llusco Luis Rojas Svetlana Ushak Mario Grageda Department of Chemical Engineering and Mineral Processing and Center for Advanced Study of Lithium and Industrial Minerals(CELiMIN) Universidad de AntofagastaAntofagasta 1270300Chile

Potential advantages of active electrode nanomaterials have led to development of high energy and power density lithium-ion(Li-ion)***,under increasing demand for critical resources such as lithium and cobalt,it is necessary to use abundant raw materials,which can be obtained from industrial *** this work,purified mg(OH)_(2)from waste generated in the production of Li2CO3 with natural brines from the Salar de Atacama(Chile)is used as a doping agent for synthesis of LiMn_(2)O_(4)(LMO)spinel octahedral nanoparticles co-doped with excess Li and *** of a pure cubic spinel phase(Fd3m)takes place at 500℃and sintering temperature effect at 580 and 750℃,thus the elemental composition and the structural,morphological,and electrochemical properties are studied in *** electrochemical performance at room temperature is obtained for Li_(1.03)mg_(0.05)Mn_(1.92)O_(4)spinel sintered at 750℃with an initial discharge capacity of 121.3 mAh·g^(-1)and capacity retention of 94.0%after 100 cycles at C/3.A locally ordered spinel structure is obtained at 750℃,and doping with mg^(2+)improves structural *** between both effects resulted in a high Li^(+)diffusion rate(1.29×10^(-9)cm^(2)·s^(-1))significantly improving cycling performance at elevated C-rates in 50℃.

关键词： LiMn_(2)O_(4)(LMO)spinel mg doped excess Li octahedral nanoparticle industrial waste lithium-ion(Li-ion)batteries

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