当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Phys. Chem. C
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Ethanothermal Synthesis of Octahedral-Shaped Doped Mn2O3 Single Crystals as a Precursor for LiMn2O4 Spinel Cathodes in Lithium-Ion Batteries
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-05-02 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c02468 Hongjun Park 1 , Arumugam Manthiram 1
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-05-02 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c02468 Hongjun Park 1 , Arumugam Manthiram 1
Affiliation
|
Micrometer-sized particles of single-crystalline octahedral-shaped Mn2O3 doped with various elements (Al, Ti, Ni, and Zr) have been obtained by an ethanothermal synthesis at 150 °C. The doping of other element(s) into the Mn2O3 framework is characterized by energy-dispersive X-ray spectroscopy and X-ray powder diffraction. With Ni as a dopant, however, the particle morphology changed dramatically to spheres. The doped Mn2O3 with octahedral morphologies was employed as a precursor for the preparation of doped spinel LiMn2O4 cathodes for lithium-ion batteries. The doped samples exhibit enhanced cycle life, with the Al and Ti codoped sample displaying ∼90% capacity retention after 100 cycles at C/3 rate in full cells with a graphite anode. In addition, replacing 25 vol % of ethanol with water as the solvent for the solvothermal synthesis gives a rod-shaped γ-MnOOH structure instead of α-Mn2O3, which will be attractive for future studies of unique physicochemical properties originating from the shape.
中文翻译：
乙醇热法合成八面体掺杂 Mn2O3 单晶作为锂离子电池中 LiMn2O4 尖晶石阴极的前驱体
在 150 °C 下通过乙醇热合成获得了掺杂有各种元素（Al、Ti、Ni 和 Zr）的单晶八面体形 Mn 2 O 3的微米级颗粒。其他元素掺杂到 Mn 2 O 3骨架中的特征在于能量色散 X 射线光谱和 X 射线粉末衍射。然而，使用 Ni 作为掺杂剂时，颗粒形态急剧变化为球体。具有八面体形貌的掺杂Mn 2 O 3被用作制备掺杂尖晶石LiMn 2 O 4的前驱体锂离子电池的阴极。掺杂样品表现出增强的循环寿命，Al 和 Ti 共掺杂样品在具有石墨阳极的全电池中以 C/3 倍率循环 100 次后显示出～90% 的容量保持率。此外，用水代替 25 vol% 的乙醇作为溶剂热合成的溶剂会得到棒状 γ-MnOOH 结构，而不是 α-Mn 2 O 3 ，这对于未来研究独特的理化性质具有吸引力形状。
更新日期：2023-05-02
中文翻译：
乙醇热法合成八面体掺杂 Mn2O3 单晶作为锂离子电池中 LiMn2O4 尖晶石阴极的前驱体
在 150 °C 下通过乙醇热合成获得了掺杂有各种元素（Al、Ti、Ni 和 Zr）的单晶八面体形 Mn 2 O 3的微米级颗粒。其他元素掺杂到 Mn 2 O 3骨架中的特征在于能量色散 X 射线光谱和 X 射线粉末衍射。然而，使用 Ni 作为掺杂剂时，颗粒形态急剧变化为球体。具有八面体形貌的掺杂Mn 2 O 3被用作制备掺杂尖晶石LiMn 2 O 4的前驱体锂离子电池的阴极。掺杂样品表现出增强的循环寿命，Al 和 Ti 共掺杂样品在具有石墨阳极的全电池中以 C/3 倍率循环 100 次后显示出～90% 的容量保持率。此外，用水代替 25 vol% 的乙醇作为溶剂热合成的溶剂会得到棒状 γ-MnOOH 结构，而不是 α-Mn 2 O 3 ，这对于未来研究独特的理化性质具有吸引力形状。
京公网安备 11010802027423号