-Mn双金属金属有机框架及其衍生品作为离子电池的阴极
Xinlei Zhang1, Wenwen Zi2, Juan Zhou1
1Henan Key Laboratory of Rare Earth Functional Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Zhoukou Normal University, Zhoukou 466001, People's Republic of China.
Inorganic chemistry
|June 7, 2023
概括
这项研究合成了用于电池的螺旋式酸 (LiMn2O4) 阴极材料. 最佳的合成条件产生了高容量和稳定性,性能优于其他电池材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 无机化学 无机化学
背景情况:
- 开发先进的正极材料对于高性能离子电池至关重要.
- 螺旋式酸 (LiMn2O4) 是一个有前途的阴极材料,因为它的低成本和良好的安全性.
研究的目的:
- 为了合成和表征螺旋类型的LiMn2O4阴极材料.
- 为了优化合成条件以提高电化学性能.
- 评估准备好的LiMn2O4.4的稳定性和容量保留.
主要方法:
- 双金属有机-无机混合复合物的溶热合成.
- 在各种大气层下进行高温化.
- 使用X射线衍射 (XRD) 和热重力测量分析 (TG) 的结构分析.
- 通过扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线光电子谱学 (XPS) 进行形态和元素分析.
- 电化学性能测试,包括放电能力,速率能力和循环稳定性.
主要成果:
- 最佳的合成包括在空气中直接化前体复合物,在850°C下进行12小时的化.
- 由此产生的LiMn2O4的初始排放特异容量为95.9 mA hg-1在0.1 C和89.8 mA hg-1在1 C.
- 观察到出色的速率能力,在从5°C回归到0.1°C后,容量保留为91.6mA hg-1.
- 在1°C的500个循环后,该材料保留了80.7 mA hg−1 (89.9%的初始容量),显示出卓越的稳定性.
结论:
- 优化的LiMn2O4阴极材料显示出高性能离子电池的巨大潜力.
- 与LiCoO2和LiNiO2.2相比,合成材料具有增强的电化学稳定性和容量保留.
- 这项工作为准备用于储能应用的先进阴极材料提供了有效的策略.
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