溶胶-凝胶法合成Li1-xNaxMn2O4及其作为水系锂离子电池正极材料的电化学性能

用溶胶凝胶法合成了Na+离子掺杂的Li1-xNaxMn2O4（x=0，0.01，0.03，0.05）。X射线衍射图表明Na+取代Li+进入Li1-xNax Mn2O4晶格中，扫描电镜图看出产物是粒径为100~300 nm的颗粒。恒流充放电测试结果表明，Li0.97Na0.03Mn2O4在2C倍率下循环100圈后放电容量保持率比未掺杂的LiMn2O4从51.2%提升到84.1%。循环伏安测试表明Na+离子掺杂降低了材料极化且增大了锂离子扩散系数。10C倍率下Li0.97Na0.03Mn2O4仍有79.0 mAh·g-1的放电容量，高于未掺杂样品的52.1 mAh·g-1。Na+离子掺杂可以稳定材料结构并提高锂离子扩散系数，从而提高LiMn2O4的电化学性能，是一种可行的改性方法