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利用 Mn 3 O 4 八面体制备的 Si 掺杂 LiMn 2 O 4 正极材料及其对 LiBs 电化学性能的增强 朱干 1，秦明泽 1，
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
在建筑环境中的电动汽车（EV）和EV充电设备
以锂离子电池（LIB）形式的储能储存已在消费者，住宅，商业，工业和运输部门的广泛应用中越来越多地使用和接受。现在用于越来越大的应用，包括电动踏板车，电动自行车，电动汽车和电池储能系统（BESS），用于住宅，社区，社区，商业，商业和网格尺度的应用程序，包括电子烟和VAPES，手机，平板电脑，笔记本电脑和电动工具等便携式电子设备的技术。通常在120-180 WH/kg范围内，铅酸的30-180 kg范围，镍镉（Ni-CD）的50 WH/kg，镍钙（NI-CD）和60-70 WH/kg，镍氢化合物（NIMH）（NIMH）（NIMH）（NIMH）以及过去的两次均可使用的EVEDS的成本均可提高两次decade and decade and for for for vise and decadess in ni decadess in Decadess in Decadess的成本。 libs是指阴极的一系列电池家族，其中阴极由锂的各种氧化物组成。 一些常见的例子包括氧化锂（LiCoo 2或LCO），镍镍锰钴（Linimncoo 2，NMC或NCM），锂镍钴氧化铝（Linicoalo 2或NCA），含含氧液含量（linium Manganese氧化物（Limn）2 O 4或Lith Inlium Irinium Irinium Irrium Irinium Irinium Irrpe（Limn 2 O 4或Limn phlocke）锂离子聚合物（LIPO）。通常在120-180 WH/kg范围内，铅酸的30-180 kg范围，镍镉（Ni-CD）的50 WH/kg，镍钙（NI-CD）和60-70 WH/kg，镍氢化合物（NIMH）（NIMH）（NIMH）（NIMH）以及过去的两次均可使用的EVEDS的成本均可提高两次decade and decade and for for for vise and decadess in ni decadess in Decadess in Decadess的成本。libs是指阴极的一系列电池家族，其中阴极由锂的各种氧化物组成。一些常见的例子包括氧化锂（LiCoo 2或LCO），镍镍锰钴（Linimncoo 2，NMC或NCM），锂镍钴氧化铝（Linicoalo 2或NCA），含含氧液含量（linium Manganese氧化物（Limn）2 O 4或Lith Inlium Irinium Irinium Irrium Irinium Irinium Irrpe（Limn 2 O 4或Limn phlocke）锂离子聚合物（LIPO）。
Microsoft Word-可逆铁氟化铁（FEOF） - 晶烯型复合材料作为可持续的阴极，用于高能密度锂电池
氧化物或复杂氧化物3（例如，LICOO 2，LIMN 2 O 4，LINI 0.6 CO 0.2 MN 0.2 O 4和LIFEPO 4等）4-7，
新型锂离子技术趋势和验证过程
电动汽车建议的正极化学成分 1）高镍正极 NMC/NCA 2）LFP 3）LiMn XO 2：高电压 4）硫：锂硫电池 5）氧气：空气电池-与燃料电池概念相同 6）其他金属氧化物/硫化物合成材料 7）复合转化化合物：有机化合物
调节结构单元的连接以实现宽电位窗口内稳定的尖晶石基阴极
dz2 方向的键与 d xy 平面上的键结合，从而显著减轻 JT 畸变并抑制放电至 2.0 V 时的相变。按照这种策略，制备的尖晶石基正极实现了约 290 mA hg -1 的高可逆容量和高达 957 W h kg -1 的能量密度，并且循环稳定性得到改善。这项工作为传统尖晶石正极以低成本和可持续的方式应用于高能量密度 LIBs 找到了新的机会。关键词：锂离子电池；尖晶石基正极；局部结构连接；限制 Jahn-Teller 畸变；高能量密度。1. 简介为了应对电动汽车 (EV) 和电网储能系统 (PGESS) 对锂离子电池 (LIBs) 日益增长的需求，关键挑战之一是设计低成本、高能量密度的正极材料。 [1-3] 与现有的钴基和镍基层状正极材料（如 LiCoO 2 和 LiNi 1-xy Co x Mn y O 2（0 ≤ x+y ≤ 0.5））相比，锰基尖晶石氧化物 LiMn 2 O 4 因成本低、工作电压可接受而引起了广泛关注。[4-6] LiMn 2 O 4 已广泛应用于便携式移动电源，但由于能量密度低（<500 W h kg -1 ），未在电动汽车和 PGESS 中使用。用 Ni 部分替代 Mn，尖晶石 LiMn 2-x Ni x O 4（0< x <1）（LMNO）在接近 4.7 V 处表现出由 Ni 2+ /Ni 4+ 氧化还原对贡献的额外电位平台，将能量密度推高至 580 W h kg -1 。 [7-10] 尽管如此，由于只有尖晶石骨架上 8a 位上的锂离子可以可逆地嵌入/脱出，因此相对较低的容量（<140 mA hg -1 ）可以进一步改善。 为了获得更高的容量，一种方法是将电位窗口从 3.0 - 4.8 V 扩展到 2.0 - 4.8 V，因为额外的锂离子可以在 3.0 V 以下嵌入 16c 位。 在此过程中，Mn 4+ 会还原到接近 Mn 3+ 的低价态，从而引起严重的 Jahn-Teller (JT) 畸变和从立方相到四方相（1T）的剧烈相变。 [11,12] 晶格对称性降低导致的晶格体积变化大和各向异性应变大，会在块体中引起裂纹，从而导致电接触丧失和结构降解，最终导致容量衰减。因此，通过抑制JT畸变来抑制立方-四方相变是提高3.0 V以下循环稳定性的关键。长期以来，尖晶石正极的研究主要集中在进一步提高结构稳定性，通过用Li、[6,13]Mg、[14,15]替代Mn或Ni
来自用过的锂离子电池的石墨对环境友好的再生，用于可持续阳极材料
锂离子电池（LIB）的独特特征，例如它们的长寿命和高能量密度特征，已促进了它们的全球知名度，并巩固了其作为从便携式电子设备到电动汽车的各种应用的最重要电源的地位。1 - 3液体仍然是消费电子产品和电动汽车中最广泛的电源，甚至是20 - 25年。4,5每年对LIB的需求已达到700 GWH，预计到2030年将攀升至空前的4.7 TWH。6 libs通常包含基于李的阴极（LiCoo 2，Limn 2 O 4，Lini X Mn Y Co Z O 2，Lini X Co Y Al Z O 2，LifePo 4），阳极（石墨），电解质（有机溶剂中的LIPF 6）和分离剂（聚丙烯或多乙烯）。7基于Li的阴极是Libs的关键组成部分；
锂离子电池阴极的电子特性，以离子门控晶体管构型研究
摘要电子和离子运输控制锂离子电池（LIB）操作。在不同电荷状态下锂离子过渡金属氧化金属（LMOX）阴极中电子传输的操作研究可以评估LIB的健康状况及其性能的优化。我们报告了在离子门控晶体管（IGT）构造中在Operando中控制的不同电荷状态的Lib阴极材料中的Electronic运输。我们考虑了LINI 0.5 MN 0.3 CO 0.2 O 2（NMC532） - 和LIMN 1.5 Ni 0.5 O 4（LNMO）基于常规Lib Cathodes中的配方材料，在有机电解质LP30中运行，并在有机电解质LP30中运行（1M Lipf 6中的LIPF 6中的LIPF 6中：乙烯碳酸烯基碳酸盐：Dimethylyyy基碳酸盐碳酸盐碳酸盐1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V）NMC532-和基于LNMO的阴极材料被用作转移通道材料，LP30用作离子门控培养基。超出了其对Lib的领域的影响，我们的工作将基于混合离子和电子传输（包括神经形态计算）的新型设备设计。