EDTA辅助合成Li2MnSiO4/C纳米复合球形粒子锂离子电池正极材料及性能
EDTA Assisted Synthesis and Electrochemical Performance of Li2MnSiO4/C Nanocomposite Spheres as a Cathode for Lithium ion batteries
作者单位邮编
李东林* 长安大学材料科学与工程学院 710061
马守龙 长安大学材料科学与工程学院 710061
李严 长安大学材料科学与工程学院 710061
谢荣 长安大学材料科学与工程学院 710061
田苗 长安大学材料科学与工程学院 710061
樊小勇 长安大学材料科学与工程学院 710061
苟蕾 长安大学材料科学与工程学院 710061
史咏鑫 长安大学材料科学与工程学院 710061
雍红团华 长安大学材料科学与工程学院 710061
郝丽敏 长安大学材料科学与工程学院 710061
摘要: 以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,采用溶胶凝胶和溶剂热法相结合的方法合成了Li2MnSiO4/C纳米复合正极材料。经过EDTA络合的锂锰硅前驱体在氩气下在700℃煅烧后,产物为尺寸约为50 nm的Li2MnSiO4/C纳米复合球形粒子。在30mA.g-1进行充放电测试时,其首次充电和放电比容量分别为223和140 mAh.g-1,第5次循环放电比容量仍为138 mAh.g-1;电流密度升至60 mA.g-1时,在第20次循环的放电比容量仍可稳定在80 mAh.g-1左右。这些结果表明,EDTA的络合作用可抑制杂相的形成,这种高度分散的纳米复合球形粒子可显著改善Li2MnSiO4正极材料的循环稳定性。
关键词: 乙二胺四乙酸(EDTA)  Li2MnSiO4  锂离子电池  正极材料
基金项目: 
Abstract: Li2MnSiO4 /C nanospheres were prepared by combining the sol-gel and solvothermal processing using ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) as a chelating agent. After calcined under Ar atmosphere at 700℃,the (Li, Mn, Si)precursor complexed by EDTA transformed into Li2MnSiO4/C nanocomposite spheres approximately 50 nm in diameter. The initial charge and discharge specific capacities of the sample are 223,140 mAh.g-1 at a current density of 30 mA.g-1, respectively, and fifth discharge specific capacity can be achieved 138 mAh.g-1. The discharge specific capacity still is stabilized at ~ 80 mAh.g-1at a current density of 60 mA.g-1 after 20 cycles. These results indicate that EDTA can prevent secondary crystalline phase of forming during calcinations. Such well-dispersed nanospheres exhibit significantly improved cycleability for Li2MnSiO4.
Keywords: EDTA  Complexation  Li2MnSiO4  Cathode  Lithium- ion battery
投稿时间:2013-08-18 修订日期:2013-12-27
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