魏成刚,陈士庆,董宁,崔洪福,邱报,刘兆平.化学通报,2019,82(5):424-430.
锂离子电池新型正极材料xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4的合成及电化学性能研究
Synthesis and electrochemical properties of xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4composite as a novel cathode material for Li-ion batteries
投稿时间:2019-02-26  修订日期:2019-03-13
DOI:
中文关键词:  正极材料  锂离子电池 高能球磨
英文关键词:Cathode  materials, Lithium-ion  battery, Mechanical  milling, Composite  materials
基金项目:
作者单位E-mail
魏成刚 宁波大学物理科学与技术学院 浙江 weichenggang@nimte.ac.cn 
陈士庆 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室 浙江  
董宁 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室 浙江  
崔洪福 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室 浙江  
邱报 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室 浙江  
刘兆平* 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室 浙江 906628993@qq.com 
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中文摘要:
      采用高能球磨法通过不同球磨时间合成 xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4新型正极材料,并对材料进行石墨烯复合改性,提高其性能。结合X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学性能测试和X-射线电子能谱(XPS)对xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4正极材料性能进行表征。研究表明,球磨24小时产物的放电容量最高,为157.3 mAh g-1。并且LiF与(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4比例为1.5:1(x=1.5)时放电容量最高。此外正极材料添加石墨烯能改善材料的电化学性能,石墨烯复合量为20%,在室温、0.05 C(1C=250 mAh g-1)、1.5 -4.8 V下,材料首圈的放电比容量为235 mA hg -1,相较于无石墨烯的材料,在1 C和5 C倍率下,放电比容量分别为151和114 mAh g-1。同时分析了正极材料放电容量随截止电压的变化,确定了复合正极材料在高电压下有获得更高放电容量的潜力。
英文摘要:
      A novel cathode material xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4composites are synthesized by the high energy mechanical milling with different time and the prepared compound were modified by the graphene to improve electrochemical performance. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), electrochemical test and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) are employed to further characterize the properties of the composites. The resultant cathode demonstrates the highest discharge capacity of 157.3 mAh g-1 when the time of ball milling is 24h. The xLiF-(Ni1/6Co1/6Mn4/6)3O4 composites add 20% graphene exhibit a discharge capacity of 235 mAh g-1 (1C = 250 mAh g-1) at 0.05 C from 1.5-4.8 V. The rate capability is also promoted as the discharge specific capacity reaching 151 and 114 mAh g-1 at 1 C and 5 C respectively. Moreover, the variation of the discharge capacity of the composite cathode along with the cut-off voltage are analyzed, which confirms the potential of higher discharge capacity of the cathode at higher voltage.
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