使用 Mn3O4 八面体制备的 Si 掺杂 LiMn2O4 正极材料增强的 LiBs 电化学性能 朱甘 1、秦明泽 1、吴婷婷*、赵孟远、沈燕生、周宇、苏悦、刘云航、郭美梅、李永峰、赵洪远 * 河南科技学院机电工程学院先进材料与电化学技术研究中心,新乡 453003,中国 * 电子邮件:wtingtingwu@163.com (T. Wu),hongyuanzhao@126.com (H. Zhao) 收到:2022 年 3 月 8 日/接受:2022 年 3 月 28 日/发表:2022 年 4 月 5 日 我们提出了一种 Si 掺杂和八面体形貌的共同改性策略来提高 LiMn2O4 的电化学性能。以Mn3O4八面体为锰前驱体,SiO2纳米粒子为硅掺杂剂,采用高温固相法制备了Si掺杂的LiMn2O4样品(LiSi0.05Mn1.95O4八面体)。XRD和SEM表征结果表明,Si4+离子的引入对LiMn2O4固有的尖晶石结构没有产生实质性影响,LiSi0.05Mn1.95O4八面体呈现出相对均匀的粒径分布。在1.0C循环下,LiSi0.05Mn1.95O4八面体比未掺杂的LiMn2O4表现出更高的初始可逆容量。经过 100 次循环后,LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出更好的循环稳定性,容量保持率高达 94.7%。此外,LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出良好的倍率性能和高温循环性能。如此好的电化学性能与 Si 掺杂和八面体形貌的协同改性有很大关系。关键词:LiMn 2 O 4 ;硅掺杂;八面体形貌;Mn 3 O 4 八面体;电化学性能 1. 引言
该报告还跟踪印度采用电池的旅程 - 最初用于汽车和非自动化应用中的铅酸(LA)电池,几年前被LIB取代了。这是由该行业终结的电池组玩家兴起的鼓励,而对集会设置的初步投资仅为130万美元。此外,政府支持允许100%外国直接投资(FDI)和在印度强制制造电池组的生产增加了增长。并非如此。到目前为止,由于关键原材料和技术知识的不可用,印度完全依赖来自中国等邻国等细胞的进口。该导致电池组装配器首当其冲,直率高细胞价格,少数中国供应商手中的细胞ho积,低级细胞的可用性以及可以承受印度特定温度更高温度的细胞的不可利用性。
LiBC 是一种类石墨材料,可作为锂离子电池的负极材料提供高容量,而锂离子电池严重依赖于碳前体。开发一种提高容量的方法对于 LiBC 负极材料的研究和利用具有重要意义。在这里,我们用高温处理原始 LiBC 材料以获得四个改性 LiBC 样品。改性 LiBC 样品以粉末形式用铝箔包裹在 600 ◦ C 下处理 10 小时,其可逆容量为 353 mAh/g,而锂离子电池中原始 LiBC 的可逆容量仅为 218 mAh/g。根据 XRD 结果,高温处理后 LiBC 的层结构得以保持,而晶格参数略有变化,尤其是层间距离。改性 LiBC 样品的拉曼光谱与原始 LiBC 相似,只是峰强度不同,这表明高温处理过程中锂发生了蒸发。因此,高温处理可以通过降低锂含量、改变晶体结构来提高LiBC的容量,使得LiBC材料成为更有前景的锂离子电池负极材料。
氢能因其高效、可再生的特性而成为一种很有前途的能源。由于缺乏高性能的储氢材料,氢能虽然前景广阔,但却未能得到广泛应用。先前的研究表明,在 LiBH 4 中添加铝基化合物可以制备出具有良好储氢性能的复合材料。在本文中,研究了2LiBH 4 + M(M = Al,LiAlH 4 ,Li 3 AlH 6 )不同复合体系的放氢性能。结果表明,在球粉比为25:1、转速为300 rpm 时,由LiH和LiAlH 4 合成Li 3 AlH 6 的最佳球磨时间为50 h。所研究的三个体系在相对较低的温度下使 LiBH 4 不稳定,而2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 复合材料表现出优异的性能。根据差示扫描量热法结果,纯 LiBH 4 在 469 ◦ C 时释放氢气。2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 的 LiBH 4 放氢温度为 416 ◦ C,而 2LiBH 4 -LiAlH 4 和 2LiBH 4 -Al 的放氢温度分别为 435 ◦ C 和 445 ◦ C。2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 、2LiBH 4 -LiAlH 4 和 2LiBH 4 -Al 样品分别释放 9.1、8 和 5.7 wt.% 的 H 2 。此外,2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 复合材料在 150 分钟内释放了 9.1 wt.% 的 H 2 。动力学得到了提高。结果表明:2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 表现出最好的放氢性能,因此2LiBH 4 -Li 3 AlH 6 复合材料是一种很有前途的储氢材料。