机械工程材料

作者：王之昕, 张惠, 李肖, 郭磊, 梁雨婷, 官仕卿, 万宇杰, 冒爱琴

关键词：锂离子电池, 高熵氧化物, 尖晶石结构, 溶液燃烧法, 储锂性能

以金属硝酸盐为氧化剂、甘氨酸为燃料,采用溶液燃烧法在750 ℃下制备尖晶石型（K1/6 Co1/6 Cr1/6 Fe1/6 Mn1/6 Ni1/6）3O4高熵氧化物粉体,并将该粉体用作锂离子电池负极材料,研究了燃料与氧化剂的物质的量比（0.2,0.5,1.0,1.5）对产物结构和储锂性能的影响。结果表明：所制备的高熵氧化物化学成分均匀且具有介孔结构；随着燃料与氧化剂的物质的量比的增加,高熵氧化物的结晶度、晶格常数、晶胞体积、比表面积和孔体积均增大,晶粒尺寸先减小后增大,最可几孔径先减小后增大再减小；当燃料与氧化剂的物质的量比为0.5和1.0时,所制备的粉体具有相似的比表面积和类似的孔结构,但是前者具有更小的晶粒尺寸和最可几孔径。当燃料与氧化剂的物质的量比为0.5时,制备的电极在0.2 A·g-1小电流密度下循环100圈后放电比容量最高（1 196 mA·h·g-1）,这与此时电极材料具有较小的晶粒尺寸和最可几孔径以及适中的结晶度有关；当燃料与氧化剂的物质的量比为1.0时,电极具有最优的倍率性能,在1.0 A·g-1大电流密度下循环400圈后的放电比容量高达1 133 mA·h·g-1,在3 A·g-1大电流密度下的比容量保持率仍高达59.4%,这主要与较大的晶胞体积有关。

来源：2024年第4期

《机械工程材料》期刊编辑部

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