Mg2+掺杂对锰酸锂正极材料电化学性能的影响

刘其斌; 岳有涛; 申敏; 袁东

doi:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.02.02

贵州大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (02) : 11 -16. DOI: 10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.02.02

Mg²⁺掺杂对锰酸锂正极材料电化学性能的影响

刘其斌, 岳有涛, 申敏, 袁东

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摘要

尖晶石型LiMn₂O₄正极材料的电压平台高、原料来源丰富、生产成本低廉，但由于Jahn-Teller效应导致晶格畸变和Mn³⁺歧化分解导致过渡金属锰的溶解严重影响电池的循环性能。本文探究了不同Mg²⁺掺杂量对LiMn₂O₄正极材料电化学性能的影响。采用高温固相法制备了LiMg_（x）Mn_（2-x）O₄（x=0,0.01,0.03,0.05）样品，并对其组织结构和电化学性能进行分析。结果表明，所有样品均为立方尖晶石结构，呈截断八面体形貌。电化学性能测试表明，当x=0.03时，LiMg_0.03Mn_1.97O₄样品在0.2 C下具有较高的放电比容量和最高的首次库伦效率（98.44%）,循环稳定性最佳；在0.5 C下循环100圈后仍具有119.3 mAh/g的放电比容量，容量保持率高达92.62%。