钠离子电池层状氧化物正极材料的表面修饰研究

戚兴国; 王伟刚; 胡勇胜; 张强

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钠离子电池作为锂离子电池的有益补充,近几年获得了广泛研究.层状氧化物是其中最具发展潜力的正极材料,已经在100 kW·h级钠离子电池储能电站中获得演示验证,但目前仍存在碱性较高、循环不佳的弊端.得益于三元正极梯度分布材料的设计思路,通过液相包覆的方法在正极材料进行富锰壳层包覆降低材料表面残碱提升材料加工性能以及提升材料的电化学性能.借助扫描电子显微技术(SEM)、电化学技术等表征测试手段,综合评测不同包覆含量的正极材料,筛选得到最优比例为1％.X射线衍射(XRD)结果表明包覆前后的材料都属于O3相结构,空间群为R-3m.室温下的电化学性能测试表明1％Mn包覆样品在2.5～4 V下的有一定程度的提升:倍率性能上,1 C倍率保持率从85.4％提升至90.4％,100周循环保持率从81.5％提升至90.5％.通过残碱测试结果计算的pH值从11.74降至11.33,证明表面残碱会得到有效控制.本文综合研究了富锰壳层结构正极材料,验证了表面富锰壳层设计有利于降低残碱并提升电化学性能,为进一步设计表面改性的正极材料提供了新思路.

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来源
《储能科学与技术》 |2020年第5期|1396-1401|共6页
作者
戚兴国; 王伟刚; 胡勇胜; 张强;
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作者单位

清华大学化学工程系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京 100084;

中科海钠科技有限责任公司北京 100194;

中科海钠科技有限责任公司北京 100194;

中国科学院物理研究所北京 100190;

清华大学化学工程系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京 100084;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类化学电源、电池、燃料电池;
关键词
富锰壳层包覆; 残碱; 层状氧化物; 钠离子电池;

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