钒掺杂的可充镁电池正极材料Mg1.03Mn0.97SiO4

摘要

采用高温固相方法制备了钒掺杂的可充镁电池正极材料Mg1.03–0.5xMn0.97–xVxSiO4(x = 0、0.034、0.069和0.134)。X射线衍射(XRD)表明掺杂V后Mg1.03Mn0.97SiO4的晶体结构未发生变化。扫描电镜(SEM)显示材料颗粒粒径随V掺杂量的增加而逐渐减小。通过循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电测试比较了掺杂前后四种材料的电化学性能。电化学结果表明,掺杂V改善了Mg1.03Mn0.97SiO4脱嵌镁的可逆性、提高了其放电容量和放电电压平台。在0.01 C倍率下,x = 0.069的Mg1.03–0.5xMn0.97–xVxSiO4放电容量可达140 mAh/g,远大于未掺杂的Mg1.03Mn0.97SiO4 (40 mAh/g),并且1.62 V(vs. Mg)的放电平台可提高到1.65 V。