张 俊^1,4，罗绍华^2,3,4，翟玉春^1,3，汪应玲^1,3,4，黄红波^1,4，刘彩玲^1,4，李 贤³，郝爱民^2,3,4
(1.东北大学冶金学院，辽宁 沈阳 110004; 2.东北大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110004; 3.东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北 秦皇岛 066004; 4. 河北省电介质与电解质功能材料重点实验室，河北 秦皇岛 066004)

摘 要：以PEG-400为溶剂和碳源，水热法合成Ni掺杂LiMn_1-xNi_xPO₄/C正极材料。采用XRD、SEM、BET、充放电和循环伏安测试等材料和电化学性能表征和测试手段，研究了不同Ni掺杂量对LiMnPO₄/C晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响规律。结果表明，Ni掺杂后样品没有改变纯相LiMnPO₄的物相结构，掺杂能减少晶粒尺寸，一次粒径50-100 nm，呈类球形分散均匀。Ni掺杂量0，0.04，0.08，0.12 mol.%，0.05 C倍率对应首次放电比容量123.7 mAh/g，138.6 mAh/g，145.1 mAh/g和129.1 mAh/g；循环20周，比容量为111.3 mAh/g，128.3 mAh/g，138.9 mAh/g和121.8 mAh/g；容量保持率为89.98%，92.57%，95.72%和94.35%。LiMn_0.92Ni_0.08PO₄/C正极材料具备较好的循环性能和倍率性能，在0.05 C, 0.1 C, 0.5 C和1 C倍率下对应的首次放电比容量为145.1 mAh/g，143.8 mAh/g，140.2 mAh/g和136.9 mAh/g。掺杂后样品的循环可逆性得到改善，抑制了材料嵌脱锂过程中的极化现象。
关键词：锂离子电池；磷酸锰锂；镍掺杂；水热法；倍率性能