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Na0.44MnO2在碱性溶液中的电化学机制 被引量：7
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作者 李慧 刘双宇 +8 位作者 袁天赐 王博 盛鹏 徐丽 赵广耀 白会涛 陈新 陈重学 曹余良 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第5期114-120,共7页
Na0.44MnO2具有原料丰富、合成简单、无毒环境友好、结构稳定性高等优势,适合作为水溶液钠离子电池的正极材料。Na0.44MnO2在中性水溶液中的比容量较低(30–40 mAh·g^−1),而采用碱性电解液可大大提高Na0.44MnO2的可逆比容量(80 mAh... Na0.44MnO2具有原料丰富、合成简单、无毒环境友好、结构稳定性高等优势,适合作为水溶液钠离子电池的正极材料。Na0.44MnO2在中性水溶液中的比容量较低(30–40 mAh·g^−1),而采用碱性电解液可大大提高Na0.44MnO2的可逆比容量(80 mAh·g^−1)。当我们扩宽碱性电池的充放电窗口(1.95–0.3 V)时,在1.0 V(vs Zn/Zn^2+)附近出现一个宽的放电平台,且首周放电比容量高达275 mAh·g^−1,远远超出其理论嵌钠容量(121 mAh·g^−1)。本文我们通过对不同放电深度下的电极进行X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)表征,研究其超额容量的放电机理。结果表明1.0 V以下的低电位放电过程可分为两个阶段:第一阶段为H+在隧道结构中的嵌入,此时隧道结构保持不变,放电曲线上表现为平台区;第二阶段为过量H+的嵌入引起隧道结构破坏,同时伴随着Mn(OH)2相的生成和Na+从结构中释放出来,放电曲线上表现为斜坡区。这一研究结果表明Na0.44MnO2在碱液中的可逆性与下限电位紧密相关,高稳定的Na0.44MnO2材料需要避免H+的嵌入。 展开更多
关键词 钠离子电池 Na0.44MnO2 碱性电解液 电化学机制 质子嵌入
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氧化体系对LiFePO_4化学脱锂的影响(英文)
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作者 孙孝飞 徐友龙 +3 位作者 陈国岗 李彤 贾蓂瑞 李璐 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1403-1412,共10页
化学脱锂被广泛用于研究锂离子电池活性材料脱锂前后结构与性能的相互关系。本文通过改进的固相烧结法制备了粒径约12.61μm的超大颗粒LiFePO4粉末,分别在乙腈和水溶液体系中采用NO2BF4和K2S2O8作为氧化剂对其进行化学脱锂,探讨了两种... 化学脱锂被广泛用于研究锂离子电池活性材料脱锂前后结构与性能的相互关系。本文通过改进的固相烧结法制备了粒径约12.61μm的超大颗粒LiFePO4粉末,分别在乙腈和水溶液体系中采用NO2BF4和K2S2O8作为氧化剂对其进行化学脱锂,探讨了两种氧化体系所得到的FePO4在晶体结构、颗粒形貌和电化学性能等方面的差异。实验结果表明,溶剂亦高度参与了脱锂反应,特别是K2S2O8氧化得到的FePO4中存在大量O-H基团,除未被烘干的H2O外,说明LixFePO4(0≤x≤1)在强氧化性水溶液中可能存在质子嵌入。伴随反应过程中搅拌分散、物质溶解、化学脱锂和质子嵌入等协同作用,使所得FePO4的晶胞体积和颗粒尺寸明显减小,最终导致充放电曲线畸变、阻抗增大和容量降低。虽然低温退火可去除大部分O-H,但是不可逆的结构和形貌改变导致电池性能依然无法与初始LiFePO4相比。与此相反,采用NO2BF4有机溶液体系脱锂得到的FePO4没有发生明显的结构、形貌和性能变化,因而是一种更加可靠的LiFePO4化学脱锂体系。 展开更多
关键词 磷酸铁锂 化学脱锂 质子嵌入 正极材料 锂离子电池 能量存储
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