硅酸盐锂离子电池材料
课题骨干--高丹

硅酸盐锂离子电池材料是近年来新兴起的一种材料。 其原料来源丰富，成本低，与 LiFePO4相比，形式上可以允许 2 个 Li + 交换，因而理论容量较高（330 mAh/g）。再加上其作为聚阴离子型材料内在的结构稳定性和热稳定性方面的优势，这就表明硅酸盐材料有可能发展成为一种高比容量的正极材料，最终将有可能受到动力电池的青睐。Li2MSiO4（M=Fe,Mn,Co,Ni）系材料其晶体结构与 Li3PO4的低温结构相似，属正交晶系，空间群 Pmn21。图 1 所示是 Li2MSiO4的晶体结构示意图，Li、M、Si 都与O形成四面体结构，且所有四面体都研c轴指向同一个方向。
 

Fig. 1
The crystal structure of Li2MSiO4.

本课题组通过溶胶--凝胶法合成了结晶度较高、初级颗粒大小均匀的纳米级Li2MnSiO4/C正极材料
如图2, 3
 
Fig. 2
XRD pattern of Li2MnSiO4/C 		  Fig. 3
SEM image of Li2MnSiO4/C
Li2MnSiO4/C材料在 16.65 mA/g的电流密度下充放电前20次循环的电化学性能曲线。其首次循环充放电比容量分别为 253/187 mAh/g，每个分子约 1.12 个锂离子参与可逆脱嵌反应
如图4
Fig. 4
Electrochemical performance curves of Li2MnSiO4/C
 
 
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