关键词:
溶胶凝胶法
Ti掺杂
循环稳定性
电化学性能
正极材料
摘要:
锂离子电池由于高能量密度和长循环寿命,被广泛应用在3C电子产品和电动汽车领域,但由于锂资源储量低、分布不均和较高的价格,使得锂离子电池在规模储能领域的应用受到限制。同时,钠离子电池凭借其较低的成本已逐渐发展为锂离子电池的替代品。但Na+较大的离子半径使得钠离子电池在实际中的应用受到限制,因此开发高性能储钠电极材料,成为钠离子电池的研究重点。采用溶胶凝胶法制备Ti掺杂隧道型Na 0.55-Mn_(x)Ti_(1-x)O_(2)作为钠离子电池正极材料,并对其电化学性能和充放电过程相结构演变进行探究。实验表明掺杂适量Ti元素有利于减轻Na+嵌入/脱出过程中晶格参数和相结构的变化,其中Na_(0.55)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(2)材料表现出最佳的循环稳定性和倍率性能,同时该材料在低温为10℃时的首圈放电比容量为89.5 mAh·g^(-1),在循环300圈后,容量保持率为91.4%,表明隧道型Na_(0.55)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(2)作为钠离子电池正极材料具有较好的应用前景。