LiMnPO_(4)_C复合锂离子电池正极材料超价离子掺杂改性研究
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以LiH2PO4和金属锰粉为原料、PVA为碳源,通过机械液相活化法合成了分散均匀、反应活性较高的[Mn3(PO4)2·xH2 O+Li3 PO4]前驱体,经过一步煅烧可生成原位碳包覆LiMnPO4材料。LiMnPO4材料倍率性能和循环性能不好。为此,通过锰位取代掺杂制备了Li(Mn0.95 Fe0.05)1-x Mx PO4/C材料(M=Cr3+,V5+,Ti4+),其中Ti掺杂的Li(Mn0.95 Fe0.05)0.99 Ti0.01 PO4/C材料具有最优的电化学活性,0.05C下的放电比容量为134 mAh·g-1。优化条件下Li(Mn0.95 Fe0.05)0.96 Ti0.01 Mg0.03 PO4/C复合材料在0.1C和1C倍率下放电比容量分别为141和108 mAh·g-1,2C倍率下循环放电比容量保持较好,循环40次后容量为74 mAh·g-1,显示了较好的倍率性能和循环稳定性。