编号：CYYJ043337
篇名：稀土掺杂P2型层状钠离子电池正极材料及其电化学性能研究
作者：王兴龙 宗鹏 茆涵 唐晓艳 施少君
关键词： 钠离子电池 电极材料 层状氧化物
机构： 常熟理工学院材料工程学院
摘要： 由于锂资源的匮乏,钠离子电池因其丰富的钠资源储量、低廉的价格受到了人们的广泛关注.其中,P2型层状氧化物被认为是一种非常有前途的正极材料.但Mn3+的Jahn-Teller效应会导致相变和结构坍塌,使得电池寿命下降.本研究采用稀土元素对三元锰铁系层状正极材料进行结构调控,采用快速微波辅助法设计Sm掺杂取代Mn的Na0.67Mn0.58Cu0.1Fe0.3Sm0.02O2,加速钠离子在电化学反应过程中的扩散,提高材料的倍率性能.在1.0 A/g的高电流密度下,Na0.67Mn0.58Cu0.1Fe0.3Sm0.02O2的放电容量大幅提高.此外,Sm和Cu取代有效缓解了材料在循环过程中的Jahn-Teller效应,提高了材料的循环稳定性.Na0.67Mn0.58Cu0.1Fe0.3Sm0.02O2在200 mA/g条件下,经过100圈循环后容量保持率高达69.8%.稀土元素的加入成功改善了P2型层状氧化物电极的电化学性能..
