表面活性剂对氧化铝修饰富锂锰基正极材料的影响

甘永平 林沛沛 黄辉 夏阳 梁初 张俊 王奕顺 韩健峰 周彩红 张文魁

引用本文: 甘永平,  林沛沛,  黄辉,  夏阳,  梁初,  张俊,  王奕顺,  韩健峰,  周彩红,  张文魁. 表面活性剂对氧化铝修饰富锂锰基正极材料的影响[J]. 物理化学学报, 2017, 33(6): 1189-1196. doi: 10.3866/PKU.WHXB201702221 shu
Citation:  GAN Yong-Ping,  LIN Pei-Pei,  HUANG Hui,  XIA Yang,  LIANG Chu,  ZHANG Jun,  WANG Yi-Shun,  HAN Jian-Feng,  ZHOU Cai-Hong,  ZHANG Wen-Kui. The Effects of Surfactants on Al2O3-Modified Li-rich Layered Metal Oxide Cathode Materials for Advanced Li-ion Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(6): 1189-1196. doi: 10.3866/PKU.WHXB201702221 shu

表面活性剂对氧化铝修饰富锂锰基正极材料的影响

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21403196,51572240,51677170),浙江省自然科学基金(LY15B030003,LY16E070004,LY17E020010)和福特汽车公司高校研究项目资助

摘要: 采用氧化铝修饰改性富锂锰基正极材料,探讨了表面活性剂在修饰改性中的作用。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和电化学性能测试等方法对材料结构和电化学性能进行分析。实验结果表明,十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)能使Al2O3纳米颗粒均匀包覆在富锂锰基正极材料表面,有效增强了复合材料结构的稳定性。在600 mA·g-1电流密度下,该复合材料的初始放电容量为186 mAh·g-1。经过500次循环后,其可逆放电比容量仍高于132 mAh·g-1,初始容量保持率高达71%。此外,电压衰退也被有效抑制,复合材料表现出优异的综合电化学性能。

English

    1. [1]

      (1) Berg, E. J.; Villevieille, C.; Streich, D. J. Electrochem. Soc. 2015, 162 (14), A2468. doi: 10.1149/2.0081514jes

    2. [2]

      (2) Gröger, O.; Gasteiger, H. A.; Suchsland, J. P. J. Electrochem. Soc. 2015, 162 (14), A2605. doi: 10.1149/2.0211514jes

    3. [3]

      (3) Wang, J. J.; Sun, X. L. Energ. Environ. Sci. 2012, 5 (1), 5163. doi: 10.1039/c1ee01263k

    4. [4]

      (4) Jung, S. K.; Gwon, H.; Hong, J. Adv. Energy Mater. 2014, 4 (1), 94. doi: 10.1002/aenm.201300787

    5. [5]

      (5) Ates, M. N.; Mukerjee, S.; Abraham, K. M. J. Electrochem. Soc. 2015, 162 (7), A1236. doi: 10.1149/2.0481507jes

    6. [6]

      (6) Wang, Z.; Wu, F.; Su, Y. F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28 (4), 823. [王昭, 吴锋, 苏岳锋. 物理化学学报. 2012, 28 (4), 823.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201202102

    7. [7]

      (7) Yan, J. H.; Liu, X. B.; Li, B. Y. Rsc. Adv. 2014, 4 (108), 63268. doi: 10.1039/c4ra12454e

    8. [8]

      (8) Hong, J.; Gwon, H.; Jung, S. K. J. Electrochem. Soc. 2015, 162 (14), A2447. doi: 10.1149/2.0071514jes

    9. [9]

      (9) Zheng, J. M.; Gu, M.; Xiao, J. Nano Lett. 2013, 13 (8), 3824. doi: 10.1021/nl401849t

    10. [10]

      (10)Croy, J. R.; Balasubramanian, M.; Gallagher, K. G. Accounts Chem. Res. 2015, 48 (11), 2813. doi: 10.1021/acs.accounts.5b00277

    11. [11]

      (11)Chen, C. J.; Pang, W. K.; Mori, T. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (28), 8824. doi: 10.1021/jacs.6b03932

    12. [12]

      (12)Kou, J. W.; Wang, Z.; Bao, L. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32 (3), 717. [寇建文, 王昭, 包丽颖. 物理化学学报, 2016, 32 (3), 717] doi: 10.3866/PKU.WHXB201512301

    13. [13]

      (13)Dianat, A.; Seriani, N.; Bobeth, M. J. Mater. Chem. A 2013, 32 (32), 9273. doi: 10.1039/c3ta11598d

    14. [14]

      (14)Zheng, J.; Deng, S. N.; Shi, Z. C. J. Power Sources 2013, 221, 108. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.06.084

    15. [15]

      (15)Han, S. J.; Qiu, B.; Wei, Z. J. Power Sources 2014, 268, 683. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.06.106

    16. [16]

      (16)Zou, G. S.; Yang, X. K.; Wang, X. Y. J. Solid State Electr. 2014, 18 (7), 1789. doi: 10.1007/s10008-014-2411-5

    17. [17]

      (17)Liu, Q.; Yuan, W.; Gao, X. P. J. Inorg. Mater. 2014, 29 (12), 1257. [刘沁, 袁文, 高学平. 无机材料学报, 2014, 29 (12), 1257.] doi: 10.15541/jim20140047

    18. [18]

      (18)Wu, F.; Zhang, X. X.; Zhao, T. L. ACS Appl. Mater. Inter. 2015, 7 (6), 3773. doi: 10.1021/am508579r

    19. [19]

      (19)Wang, Q. Y.; Liu, J.; Murugan, A. V. J. Mater. Chem. 2009, 19 (28), 4965. doi: 10.1039/b823506f

    20. [20]

      (20)Qiao, Q. Q.; Zhang, H. Z.; Li, G. R. J. Mater. Chem. A 2013, 1 (17), 5262. doi: 10.1039/c3ta00028a

    21. [21]

      (21)Zhang, X. P.; Sun, S. W.; Wu, Q. J. Power Sources 2015, 282, 378. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.02.081

    22. [22]

      (22)Wu, Y.; Manthiram, A. Electrochem. Solid State Lett. 2006, 9 (5), A221. doi: 10.1149/1.2180528

    23. [23]

      (23)Zhang, X. F.; Belharouak, I.; Li, L. Adv. Energy. Mater. 2013, 3 (10), 1299. doi: 10.1002/aenm.201300269

    24. [24]

      (24)Lee, E. S.; Manthiram, A. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (11), 3932. doi: 10.1039/c3ta14975g

    25. [25]

      (25)Thackeray, M. M.; Kang, S. H.; Johnson, C. S. J. Mater. Chem. 2007, 17 (30), 3112. doi: 10.1039/b702425h

    26. [26]

      (26)Shi, S. J.; Tu, J. P.; Tang, Y. Y. Electrochim. Acta 2013, 88 (2), 671. doi: 10.1016/j.electacta.2012.10.111

    27. [27]

      (27)Zhang, X. P.; Yin, Y. F.; Hu, Y. W. Electrochim. Acta 2016, 193, 96. doi: 10.1016/j.electacta.2016.02.065

    28. [28]

      (28)Song, B. H.; Zhou, C. F.; Chen, Y. Rsc. Adv. 2014, 4 (83), 44244. doi: 10.1039/C4RA04976D

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1
  • 文章访问数:  661
  • HTML全文浏览量:  107
文章相关
  • 发布日期:  2017-02-22
  • 收稿日期:  2016-12-02
  • 修回日期:  2017-02-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章