退火温度对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2薄膜正极电化学性能的影响

胡志强; 魏秋平; 余志明; 马莉; 周科朝

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采用射频磁控溅射技术制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2薄膜正极,分别在200,300,400,500和600℃下进行退火处理,利用扫描电镜、等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等对不同温度下退火后的薄膜电极的形貌、结构和物相组成等进行分析,并测试其电化学性能.结果表明,500℃下退火后的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2薄膜正极放电容量相对较低,但表现出优异的循环稳定性和倍率性能,在50(μA·h)/(cm2·μm)倍率下循环60圈后,仍保持初始放电容量(130.3(μA·h)/(cm2·μm))的88.5%,经过电流密度分别为50,100,200,500和50μA/(cm2·μm)的倍率循环,容量可以恢复到初始值,优异的循环稳定性和倍率性能是由于退火改善了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结晶性,并伴随着离子导电性和电子导电性的提高,但在更高温度(600℃)下退火的电池初始放电容量降低,这是由于高温退火产生的不纯相(Ni3+离子物质)导致的,Co2+和Mn3+离子的出现是电池容量衰减的主要原因.

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来源
《粉末冶金材料科学与工程》 |2017年第6期|753-759|共7页
作者
胡志强; 魏秋平; 余志明; 马莉; 周科朝;
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作者单位

中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;

中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;

中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;

中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;

中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;

中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类薄膜物理学;
关键词
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2; 薄膜正极; 退火温度; 结晶性; 电化学性能; 导电性; 容量衰减;

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