锂离子电池正极材料Li2Mn(0.95)Mg(0.05)SiO4的合成和电化学性能

摘要

以Li2SiO3、Mn(CH3COO)2.4H2O和Mg(CH3COO)2.4H2O为原料,采用高温固相反应法成功合成出Li2Mn0.95Mg0.05SiO4锂离子电池正极材料。采用XRD、扫描电镜等技术分析了合成粉末的相组成、结构和微观形貌,利用电池测试仪测试了正极材料的电化学性能。研究结果表明,固相合成的粉末主相为Li2Mn0.95Mg0.05SiO4,同时存在少量的杂质,产物表面形貌、粒度均与未掺杂样品类似,二者均为非球形颗粒,颗粒尺寸约为100～500nm。电化学测试结果表明,Mg掺杂后,正极材料的可逆容量和循环寿命都得到提高。正极材料电化学性能提高的机理在于Mg掺杂稳定了Li2MnSiO4正极材料的结构。