文献类型：期刊文章

作　　者：曾翠鸿[1] 陈秀娟[1] 李曼[1] 尹文骥[1] 彭继明[2] 胡思江[1] 黄有国[1] 王红强[1] 李庆余[1]

ZENG Cuihong;CHEN Xiujuan;LI Man;YIN Wenji;PENG Jiming;HU Sijiang;HUANG Youguo;WANG Hongqiang;LI Qingyu(Guangxi Key Laboratory of Low Carbon Energy Materials,School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences,Guangxi Normal University,Guilin 541004,Guangxi,China;Department of Chemistry,Guilin Normal College,Guilin 541199,Guangxi,China)

机构地区：[1]广西师范大学化学与药学学院广西低碳能源材料重点实验室,广西桂林541004 [2]桂林师范高等专科学校化学与药学系,广西桂林541199

出　　处：《储能科学与技术》

基　　金：广西自然科学基金(2021GXNSFDA075012、2024GXNSFBA010249)。

年　　份：2024

卷　　号：13

期　　号：11

起止页码：3731-3741

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：钠离子电池P2型层状氧化物可以通过掺杂一些非活性金属元素(Li、Mg)激发阴离子氧化还原反应以提升容量。然而,阴离子氧化还原反应具有固有的不可逆性和动力学迟滞的缺点。此外,在高电压下还存在晶格氧的不可逆损失和电解液的过度分解,导致电池容量的快速衰减和放电电位的持续降低。本文采用高温固相法合成了不同质量比W掺杂的P2型层状氧化物Na_(0.6)Li_(0.27)Mn_(0.73-x)W_(x)O_(2)(NLMWO)。结合多种表征手段研究不同掺杂量的W元素对材料结构和电化学性能的影响。结果表明,W掺杂能够有效减少Na^(+)/空位有序,抑制了P2-OP4-O2的相变,提高Na^(+)的扩散速率。在2.0~4.6 V的电压范围内,0.5 C的倍率下,质量比1.0%W掺杂的改性材料Na_(0.6)Li_(0.27)Mn_(0.72)W_(0.01)O_(2)(NLMWO-1)循环100次的容量保持率为80%;在5.0 C的倍率下,NLMWO-1的平均放电比容量为92.6 mAh/g,是Na_(0.6)Li_(0.27)Mn_(0.73)O_(2)(NLMO)的1.5倍。研究结果表明,非活性金属掺杂是抑制不可逆阴离子氧化还原的有效手段。该工作为高容量、高稳定性钠离子电池正极材料的结构设计提供了可行的思路。

关 键 词：钠离子电池 层状氧化物  阴离子氧化还原  元素掺杂  

分 类 号：TQ152]