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.80 北京科技大学学报 第35卷 用场发射扫描电镜对合成粉末的微观形貌进行观 Ni.25】O2样品均形成良好的层状结构.X射线衍射 察(ZEISS supra55).样品元素分析用等离子体原 初步分析可以看出LifLio.1zMo.5xNia.25O2两种样 子发射光谱(ICP-AES,型号Vista-MPX,VARIAN) 品存在的差异较小.经等离子体原子发射光谱测试 进行. (具体数据如表1所示),样品A和样品B的组成分 极片制备时采用的正极活性物质、导电剂(乙 别是Li1.170M0.579Ni0.251O2和Li.169n.583Nin,2x 炔黑)和黏结剂(PVDF)的质量比为85:10:5,混 O2,因此可认为在测试误差范围内样品A和样品B 合均匀后,将浆料涂布在铝箔上,置于真空干燥箱 的化学计量均为LiLi0.1rMnu.5sNio.25JO2 中烘干,冲出直径为10mm圆形极片,然后将极 为了进一步的分析样品A和B结构.对样品A 片在120℃真空干燥24山,再以金属锂片为负极, 和样品B进行高分辨电镜观察.如图2所示.由图2 1molL-I的LiPF6/EC+DEC+DMC(体积比 可以看出两种样品晶面间距均为0.47m.Li(Lio.17 1:1:1)为电解液.在手套箱(德国M.Bran公司,O2 Io.xNi0.25O2的结构特征与文献报道的一致2 和H20质量浓度均小于0.5mgL-1)中组装2032 即(1-L2MO3·zLiNi1/2M1/2O2固溶体结构中 扣式电池. 3m空间群密堆(003)晶面与C2/m空间群(001) 电池的循环性能使用CT2001蓝电测试仪(中 晶面重合,面间距为0.471. 国武汉金诺有限公司)测试,采用CC-CV模式,充放 电倍率分别为0.5C、1.0C和3.0C.其对应的电流密 样品B 度分别为100、200和600mAg1,并设置在2.0~5.0 101 V的范围内不同的充放电截止电压 试样的电化学阻抗谱采用CHI660A型电化学 工作站(上海辰华仪器公司)测定,交流电压振幅为 样品A 5mV,频率范围为10-2~105Hz.电化学阻抗谱拟 合软件为Scribner Associates公司开发的ZViw2. 40506070 80 2结果与讨论 20/() 2.1结构分析 图1合成材料LiLi0.17Mn0.5xNi,25O2的X射线衍射谱图 图1是正极材料LiLi0.1zMn0.5xNiu.25O2样品 Fig.1 XRD patterns of the as-prepared LijLio.17Mno.58 A和样品B的X射线衍射图谱.主衍射峰都可标 Nin.25102 定为c-NaFe02结构(空间群为R3),其中20= 表1样品A和样品B的成分(质量分数) 2025°处的衍射峰是由过渡离子层中L计和过渡 Table 1 Composition of Samples A and B% 金属离子+的超晶格排列引起的.样品衍 样品Li Ni Mn 组成 射图谱中(006)和(102)、(018)和(110)两组衍射峰 A 8.9616.2835.09Li1.17m10.579Ni0.2102 的分裂非常明显,说明实验合成的LiLi.7Mo.58 B 8.9416i.0735.29Li1.16wl.583Niw.34wO2 图2LiLi0.17Mu.58Niu.5O2的高分辨透射电镜像.(a)样品A:(b)样品B Fig.2 HRTEM images of Li Lin.17Nno.sxNin.2502:(a)Sample A:(b)Sample B北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 用场 发射扫描 电镜对合成 粉末 的微观形貌进行观 察 、 样 品元素分析用等离子体原 子发射光谱 一 ‚型号 时 一 ‚ 进 行 极片制备时采用的正极活性物质 、导电剂 乙 炔 黑 和豁结剂 的质量 比为 ‚ 混 合均匀后 将浆料涂布在铝箔上‚置于真空干燥箱 中烘干‚冲 出直径为 圆形极片 然后将极 片在 ℃真 空干燥 ‚再 以金属铿片为负极 ‚ ·一‘的 〔 入 体积 比 为 电解液 在手套箱 德国 二 公司‚ 和 质量浓度均小于 ·一‘ 中组装 扣式 电池 电池 的循环性能使用 蓝 电测试仪 中 国武汉金诺有限公司 测试‚采用 一 模式‚充放 电倍率分别为 、 和 〔 其对应的电流密 度分别为 、 和 一’‚并设置在 一 的范围内不同的充放 电截止 电压 试样 的电化学阻抗谱采用 型 电化学 工作站 上海辰华仪器公司 测定‚交流 电压振幅为 ‚ ‚频率范围为 一“、 电化学阻抗 谱拟 合软件 为 〕 ·、、‚ 〔、公司开发的 、 让。 样品均形成 良好的层状结构 射线衍射 初步分析可以看出 。‚‚人 。。 、〔。 两种样 品存在的差异较小 经等离子体原子发射光谱测试 具体数据如表 所示 ‚样品 和样品 的组成分 别是 ‚‚ ‚‚‘‚。‚‚ ‘‚。‚ 和 ‚‚‚‚入 ‚‚〔、 〔〕、 因此可认为在测试误差范围内样品 和样品 的化学计量均为 。‚ 人‚‚。、 ‘‚ 为了进一步的分析样 品 和 结构‚对样品 和样品 进行高分辨电镜观察‚如图 所示 由图 可以看出两种样品晶面间距均为 。 ‚ ‚ ‘‚、 。 的结构特征与文献报道 的一致 ‘“ 即 一“ 入压 ‚· 入‚ 固溶 体结构中 加‚空间群密堆 晶面与 空间群 晶面重合‚面间距 为 ‚ ‚ 一 薄… 心 小 二 口 一 汀 刨攀常晕 结果与讨论 结构分析 图 一是正极材料 。协工‚‚。、 、‚ 样品 和样 品 的 射线衍射 图谱 主衍射峰都 可标 定为 〔卜 、 结构 空间群 为 刀 ‚时‚其 中 处的衍射峰是由过渡离子层 中 和过渡 金属离子 的超 晶格排列引起 的 样品衍 射 图谱中 和 、 〔 和 两组衍射峰 的分裂非常明显 说明实验合成的 ‚‚ ‚ 、 白八炙‚ 图 合成材料 【、‚‚卜‚让。、 。。 的 射线衍射谱图 又 一 凌、‚ 《 ‘、、、一〕、、‚、。‘ ‘‚ 卜 ‘卜。、 ‚。』 表 样品 和样 品 的成 分 质量分数 飞 ’ 、 川 、、川 、 飞 叮 样品 组成 八 玉 月 二 仆 于 〔 冬 〔入 宜一〔几 ‘ 一 岛一 一 ‘愁‚入 一 ‚ 一 卜 图 ‘〕 鞠 。 ” 的高分辨透射电镜像 样品 九 样品 人 ‚‚、。、、〔 · ‘‚之入 ‚‘‚、 ‚‚ 、一、 。、飞
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