机械工程学报

作者：张远朋, 赵方晖, 张国举, 杨洁, 段连峰

单位：长春工业大学材料科学与工程学院 长春 130012

关键词：锰酸钠,多金属掺杂,钠离子电池,正极材料,钠离子扩散；

基金：国家自然科学基金资助项目（61774022）。

利用简单的水热结合煅烧法制备Na0.91MnO2，并以此为前驱体材料，在相同条件下进行Ni掺杂制备Na0.67Mn0.67Ni0.33O2纳米颗粒有效地提高了比容量。进一步地，又对Na0.67Mn0.67Ni0.33O2进行Co掺杂制得Na0.67Mn0.67Ni0.33-xCoxO2，发现得到的电极材料具有更高的循环稳定性。通过微观结构及成分分析所合成的样品成分均一、形貌均匀，粒径大约300 nm。其中Ni、Co共掺杂的Na0.67Mn0.67Ni0.33-xCoxO2在电流密度0.1C时，首次充、放电比容量均为160 mA·h·g-1以上，经过200次循环的放电比容量保持在120 mA·h·g-1。电流密度1C时可逆容量可达到90 mA·h·g-1。研究表明，通过Ni的掺杂提高了纳米颗粒的比容量，Co掺杂可提高电极材料的钠离子扩散系数，减小电荷转移阻抗，双掺杂可有效提高电极材料的比容量、倍率与循环性能。

来源：2020年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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