Mn2+、Ti4+掺杂对Li2FeSiO4/C正极材料电化学性能的影响

摘要

针对锂离子电池正极材料Li2FeSiO4导电率和锂离子扩散率低的缺点,采用溶胶凝胶-微波法合成纳米复合材料硅酸亚铁锂(Li2 FeSiO4/C)正极材料.借助X射线衍射、扫描电镜和电化学方法,表征了Mn2+、Ti4+掺杂对Li2 FeSiO4结构、微观形貌及电化学性能的影响.结果 表明:当Mn2+取代量x=0～0.15时,充放电比容量逐渐增加,x=0.15时,充放比电容量高达172.9mA· h/g(y =0.05,152.1mAh/g);但当Mn2+取代量x=0.20时,充(放)电容量降至118.5mA·h/g(110.9mA· h/g).Ti4+掺杂优选条件为Li2 Fe0.85 Mn0.15SiO4测试后发现最终合成较优的LiFe0.80 Mn0.15Ti005SiO4(y=0.05)首次充(放)电比容量高达178.2mA· h/g(166.7mA· h/g),并且在0.1C倍率下循环20次后容量保持率可达96.4％.