钠掺杂碳包覆磷酸锰锂纳米材料的制备及电化学性能

摘要

采用高温固相法一步合成掺杂钠型碳包覆Li1-x Nax MnPO4纳米材料,利用现代仪器分析手段表征了材料的物相、形貌和晶体结构,并考察了其作为锂离子电池正极材料的电化学性能.XRD分析结果表明,钠的掺杂没有改变LiMnPO4材料的橄榄石型正交结构,样品的结晶度好、纯度较高;SEM分析结果显示,随着钠含量的增加,样品粒径逐渐减小,当钠含量为20％时,颗粒直径减小到50 nm;TG分析结果说明,在样品制备过程中采用550°C的煅烧温度完全可行;BET分析结果得出,不同钠含量的Li1-x Nax MnPO4纳米材料均为介孔结构,钠含量为20％的样品比表面积最大.Li1-x Nax MnPO4纳米材料的电化学性能如下:CV测试结果表明,钠含量15％的样品电化学反应更为迅速,电极具有更好的电子导电性;EIS测试结果显示,钠含量为20％的样品电荷转移阻抗最小,说明钠的掺杂有利于疏通锂离子脱嵌的通道.充放电测试结果显示,钠含量为20％的材料充放电性能更稳定.