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K^(+)掺杂尖晶石型(Co_(0.2)Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(0.2))_(3)O_(4)高熵氧化物负极材料制备与储锂性能研究 被引量：6
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作者 王朋朋 贾洋刚 +4 位作者 邵霞 程婕 冒爱琴 檀杰 方道来 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期5625-5637,共13页
通过溶液燃烧法成功合成了一系列非活性K+掺杂的尖晶石型(K_(x)CoCrFeMnNi)_(3/(5+x))O_(4)(x=0,0.5,1,1.5)高熵氧化物锂离子电池负极材料,系统研究了K+掺杂对结构和储锂性能的影响。结果表明:随着K^(+)掺杂量的增加,均可制备出具有单... 通过溶液燃烧法成功合成了一系列非活性K+掺杂的尖晶石型(K_(x)CoCrFeMnNi)_(3/(5+x))O_(4)(x=0,0.5,1,1.5)高熵氧化物锂离子电池负极材料,系统研究了K+掺杂对结构和储锂性能的影响。结果表明:随着K^(+)掺杂量的增加,均可制备出具有单一尖晶石结构的纳米晶粉体材料,其中等摩尔K+掺杂的(K_(1/6)Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))_(3)O_(4)高熵氧化物负极材料具有最高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。(K_(1/6)Co_(1/6)Cr_(1/6)Fe_(1/6)Mn_(1/6)Ni_(1/6))_(3)O_(4)电极在200 mA·g^(-1)电流密度下,首次放电比容量为1295 mA·h·g^(-1)(首次库仑效率78%);随着循环的进行,可逆比容量先降低后增加,循环150次可逆比容量增加至1505 mA·h·g^(-1);即使在1000 mA·g^(-1)大电流密度下循环500次后仍具有1402 mA·h·g^(-1)的可逆比容量(均高于理论比容量898 mA·h·g^(-1))。低价非活性K^(+)的掺杂由于电荷补偿效应使晶格常数降低,但高构型熵稳定的晶体结构提高了循环稳定性;丰富的表面氧空位、较小的晶粒尺寸和介孔结构,增加了赝电容贡献率和电子/离子传输能力,从而显著提升了材料的比容量和倍率性能。 展开更多
关键词 锂离子电池负极材料 ^非活性k^(+)掺杂 高熵氧化物 尖晶石结构 纳米材料 电化学 动力学
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