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題名 | 以鈷取代之鋰離子二次電池正極材料LiMn[feaf]O[feb2]特性研究=Effect of Co Doping in LiMn[feaf]O[feb2] |
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作者 | 沈志鴻; 劉如熹; 羅里; 許火順; 陳錦明; 張凌雲; 李志甫; Shen, C. H.; Liu, R. S.; Gundakaram, R.; Sheu, H. S.; Chen, J. M.; Jang, L. Y.; Lee, J. F.; |
期刊 | 真空科技 |
出版日期 | 20010400 |
卷期 | 14:1 2001.04[民90.04] |
頁次 | 頁24-33 |
分類號 | 468.1 |
語文 | chi |
關鍵詞 | 鈷離子; 鋰離子二次電池; 正極材料; |
中文摘要 | 鋰離子二次電池因具有高能量密度及長效循環等特性,近年已被廣泛地應用及研究,然而鋰離子二次電池涵蓋範圍極廣,舉凡化學、材料、化工…等,皆積極投入此一領域。在探討鋰離子二次電池正極材料中,過去二十年裡有超過200種的材料被評估,其中主要可分為LiCoO2系、LiNiO2系及LiMn2O4系,就能量密度、成本及環保而言,錳氧化合物是最具發展潛力。本研究乃探討以鈷離子取代錳離子之LiMn2-xCoxO4化合物電池特性之研究,進而研究其結構、化學特性與物理特性,此外更結合硬幣型電池(Coin Cell)之電性量測,其中具有取代效應之電池電容量衰減率幾乎維持一定值,所得之循環電性相對較未取代之LiMn2O4穩定。因此利用鈷離子作為取代錳三價之方法,可有效改善傳統LinMn2O4之循環特性不佳的現象,故在不損失電容量之情況以鈷取代LiMn2O4中之錳,未來將有機會成為商業化降低材料成本之產品。 |
英文摘要 | Lithium transition-metal oxides Li (Mn2-xCox ) O4 (0≦x≦0.5) have been synthesized by the method of solid state reaction. The X-ray and electrochemical data show that the replacement of Mn3+ (d4) ions by Co3+ (d6) in the octahedral framework of the spinel eliminates the local disorder present in the lattice around the [Mn3+ O6] octahedral. The capacity loss observed in the undoped Li/LiMn2O4 cell is about 25% after 20 cycles, whereas that for the x=0.1 and x=0.2 doped spinel materials is about 0.48% and 1% respectively. The good capacity retention of Li (Mn2-xCox ) O4 (0≦x≦0.5) electrode is attributed to the stabilization of the spinel structure by Co doping for Mn ion sites. The chemical substitution of CO3+ for Mn3+ in LiMn2O4 improves the efficiency in maintaining electrochemical capacity over a large number of cycles without sacrificing initial reversible capacity at room temperature. |
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