己内酰胺原位开环聚合改性LiMn0.8Fe0.2PO4正极材料

杨楠; 郭隆泉; 任丽; 万柳; 徐琳; 祝天喜

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以水/乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了LiMn0.8Fe0.2PO4(LMFP)正极材料,尝试在溶剂热过程中加入不同含量的己内酰胺(CL),利用其在一定温度水解后于LMFP晶体表面完成原位开环聚合反应,达到限制LMFP粒径的目的。以葡萄糖为碳源经球磨及煅烧过程对LMFP进行碳包覆,得到LMFP-CL/C正极材料。通过纳米粒度分析仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其结构与形貌进行表征,利用充放电测试、循环伏安及交流阻抗对其电化学性能进行表征。结果表明:相比于LMFP/C样品,当己内酰胺的添加量为0.04 mol时,所得的LMFP-CL0.04/C样品平均粒径由274.8 nm减小至171.6 nm,该材料在0.2C,0.5C,1.0C,2.0C,5.0C和10.0C倍率下的放电比容量分别达到164.3,158.4,144.8,133.7,104.8和69.6 mAh·g-1,较LMFP/C分别提高了12.4%,20.2%,18.8%,29.9%,81.9%和86.8%。LMFPCL0.04/C样品在1 C下经循环100次后放电比容量衰减至133.7 mAh·g-1,容量保持率为92.3%。己内酰胺的加入减小了LMFP的颗粒大小,缩短了Li+的传输通道,使材料的电化学性能得以提升。

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来源
《稀有金属》 |2020年第10期|1045-1052|共8页
作者
杨楠; 郭隆泉; 任丽; 万柳; 徐琳; 祝天喜;
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作者单位

河北工业大学高分子科学与工程研究所;

天津300130;

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正文语种 chi
中图分类功能材料;
关键词
LiMn0.8Fe0.2PO4; 己内酰胺; 溶剂热法; 原位开环聚合; 正极材料;

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