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Al掺杂P2型Na_(0.8)Ni_(0.33)Mn_(0.67)-xAl_(x)O_(2)钠离子电池正极材料的制备与电化学性能
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作者 闫共芹 王晨 +3 位作者 蓝春波 洪雨昕 叶维超 付向辉 《无机材料学报》 北大核心 2025年第9期1005-1012,I0002,共9页
钠离子电池(SIBs)具有低廉的成本和良好的安全性,在储能领域极具发展前景,有望替代锂离子电池。P2型Ni/Mn基氧化物具有高理论容量和宽工作电压的优点,然而,高压下P2-O_(2)相变和Jahn-Teller畸变严重影响了循环可逆性和结构稳定性。针对... 钠离子电池(SIBs)具有低廉的成本和良好的安全性,在储能领域极具发展前景,有望替代锂离子电池。P2型Ni/Mn基氧化物具有高理论容量和宽工作电压的优点,然而,高压下P2-O_(2)相变和Jahn-Teller畸变严重影响了循环可逆性和结构稳定性。针对上述问题,本研究通过高温固相法制备了不同Al掺杂量的P2型Na_(0.8)Ni_(0.33)Mn_(0.67)–xAl_(x)O_(2),并将其用作SIBs正极材料,表征了它们的形貌、成分、元素价态和结构特征。研究发现,Al掺杂增强了金属–氧键(M–O键),增大了Na层距离,有助于Na^(+)扩散和结构稳定。电化学性能测试结果表明,Al掺杂可以抑制高压相变,触发Mn的电化学活性,降低电荷转移电阻,从而增强材料的电化学性能。其中,Na_(0.8)Ni_(0.33)Mn_(0.62)Al_(0.05)O_(2)正极表现出最佳的循环性能,在2.0~4.2 V范围内和0.1C(1C=200 mA·g^(-1))条件下循环200次后容量保持率为87.3%,并且具有良好的倍率性能,在2.0~4.2 V范围内和2C条件下放电比容量达到100.9 mAh·g^(-1)。 展开更多
关键词 钠离子电池 AL掺杂 P2型正极 镍锰基氧化物 电化学性能
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