Ni2+替代对LiFePO4正极材料电化学性能的影响

稀有金属材料与工程, 2013, 42(12): 2563-2569.

Ni2+替代对LiFePO4正极材料电化学性能的影响

林莹 ^1, , 吴景 ^2, , 许桂贵 ^3, , 毛吓梅 ^4, , 陈美玲 ^5, , 戴颖 ^6, , 林雅云 ^7, , 林应斌 ^8, , 黄志高 ^9,

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基金项目: 国家青年自然科学基金项目(11074032) 国家自然科学基金项目(11074039)

关键词：锂离子电池 , LiFePO4 , Ni2+替代 , 电化学性能 , 第一性原理计算

Effect of Ni2+ Substitution on the Electrochemical Performance of LiFePO4

Lin Ying ^1, , Wu Jing ^2, , Xu Guigui ^3, , Mao Xiamei ^4, , Chen Meilin ^5, , Dai Ying ^6, , Lin Yayun ^7, ,

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Keywords： Li ion battery , LiFePO4 , Ni2+-doped , electrochemical performance , first principle calculation

利用炭热还原法合成了橄榄石型LiFe1-xNixPO4/C (x=0.0,0.1,0.3,0.5)正极材料,并系统研究了Ni2+替代对材料电化学性能的影响.充放电循环、循环伏安和交流阻抗测试,结果表明Ni2+替代部分Fe2+可以显著改善LiFePO4材料的电化学性能.在0.2 C(1 C=170.0 mA.g-1)电流密度下,LiFe0.9Ni0.1PO4/C的放电比容量达到160 mAh.g1.LiFe1-xNixPO4/C电化学性能的改善归因于材料电导率的提高和电荷传输电阻的降低.利用第一性原理对LiFe1-xNixPO4/C的电子结构进行了研究,结果表明Ni2+的铁位替代能够提高体系的电子电导性.LiFe0.875Ni0.125PO4的结构最稳定,带隙最小,导电性能最好.

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