锂离子电池正极材料Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的制备及其性能研究

锰酸锂正极材料在充放电循环过程中容量衰减严重,严重影响其大规模应用.针对其容量衰减严重的问题,通过固相制备出Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4正极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、充放电测试、CV和EIS对其结构、形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,Mg2+、Na+的掺杂未改变LiMn2O4的结构.在0.2 C下,样品LiMn2O4和Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的首次放电比容量分别为127.1 mAh/g和123.3 mAh/g,充放电循环100次后,其容量保持率分别为77.34％和94.81％,Mg2+、Na+掺杂后,材料的初始放电比容量略有降低,但循环性能明显得到了改善.在10C下,Li0.95Na0.05Mg0.1Mn1.9O4的放电比容量高达92.4 mAh/g.实验表明,Mg2+、Na+的共同掺杂有效改善了LiMn2O4的循环稳定性和倍率性能.