本文通過(guò)固相法合成了具有優(yōu)異的高倍率循環(huán)穩(wěn)定性的P2型Mn基固溶體正極材料。通過(guò)XRD、FE-SEM、TEM、EDS、XPS、EIS、CV和恒電流充/放電測(cè)試,分別研究了Nb⁵⁺和Si⁴⁺摻雜、Co₃O₄表面修飾以及La₂O₃和TiO₂共修飾對(duì)P2型Na_2/3Co_0.25Mn_0.75O₂（NCM）母體材料的微觀結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)鈉性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明,高價(jià)態(tài)的Nb⁵⁺和Si⁴⁺摻雜增大了Na層間距和晶格體積,降低了Na–O鍵能,從而提升NCM的動(dòng)力學(xué)性能,同時(shí)也可抑制層狀Mn基固溶體材料的Jahn–Teller畸變。并且,Nb⁵⁺和Si⁴⁺取代了[Co_0.25Mn_0.75]O₂（T_M–... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

a顯示P2型NCM和Si–NCM的CV曲線圖

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文28圖3-13顯示了P2型NCM和Si–NCM分別在不同電流密度下循環(huán)200圈之后的EIS對(duì)比圖以及線性的Z’–(ω–1/2)擬合圖。圖3-13樣品分別在不同電流密度（1C，5C，10C）下循環(huán)200圈后的EIS圖，a）NCM；b）Si–NCM；以及樣品EIS圖在低頻區(qū)的Z’對(duì)角頻率平方根倒數(shù)（ω–1/2）的線性擬合圖，c）NCM；d）Si–NCM表3-8總結(jié)了樣品在不同電流密度（1C，5C，10C）下的循環(huán)性能以及動(dòng)力學(xué)參數(shù)。可見(jiàn)，當(dāng)電流密度從1C增加到10C，P2型NCM和Si–NCM的Rf和Rct值均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，并且Na+擴(kuò)散行為得到了明顯地促進(jìn)，這一現(xiàn)象是增加的電流密度造成的。因?yàn)�，在低電流密度下，電極活性物質(zhì)容易和電解液發(fā)生復(fù)雜的副反應(yīng)，從而引發(fā)P2型Mn基固溶體正極材料結(jié)構(gòu)的損壞以及電極/電解液界面膜阻抗增加等一系列不利的現(xiàn)象。然而，大電流密度將推動(dòng)電極材料發(fā)生更高效的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和電荷遷移行為[43,87]，這不僅可以降低電解液分解的速度，還可以減緩電極材料和電解液之間復(fù)雜的反應(yīng)，從而延緩亞穩(wěn)態(tài)鈍化膜的生長(zhǎng)[74,85,88]，所以極大地降低了Rf和Rct值。

a中的兩個(gè)Mn2p特征峰都可以被確認(rèn)為Mn(+IV)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Surface modification of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 with Cr2O3 for lithium ion batteries[J]. LI Xiaowei, LIN Yingbin, LIN Ying, LAI Heng, and HUANG Zhigao Physics Department, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China.  Rare Metals. 2012(02)



本文編號(hào)：3476069