钼掺杂构筑高稳定富锂锰基正极材料-全球快讯

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近日，江西理工大学研究者通过共沉淀和高温固相相结合的方法成功制备了钼（Mo）掺杂的富锂锰基正极材料（LRMO）（LRMO-Mo2.0%），其具有较高的循环稳定性、优异的倍率性能和较快的锂离子扩散速率等特点，能有效弥补传统LRMO的不足，使之应用范围更广。

钼掺杂富锂锰基正极材料结构转变示意图（图源：QuanXin Ma/Tungsten）

富锂锰基正极材料是富锂锰酸锂与层状锂金属氧化物形成的超晶格，是目前已知锂离子电池正极材料中放电比容量最高的正极材料之一，远高于三元材料与磷酸铁锂正极材料。另外，LRMO还具有放电电压高、能量密度高、成本低、安全性高、循环寿命长等优点，可制造高容量动力电池。然而，在实际应用过程中，结构相变导致其容量和电压快速衰减，限制了它商业化应用进程。

锂离子电池

为了解决上述的问题，江西理工大学研究者向富锂锰基正极材料中掺杂了过渡金属元素钼。研究表明，钼离子的大半径有助于锂离子在正极材料中的扩散，进而增强正极材料的动力学性能；钼的掺杂还有利于新LRMO“层状-尖晶石”异质结构的形成，以防止材料在工作过程中发生结构相变。所以，与未掺杂金属钼的LRMO相比，LRMO-Mo2.0%具有更好的电化学性能，更适合应用于新一代的锂离子电池中。

该研究成果已以“Engineering layered/spinel heterostructure via molybdenum doping towards highly stable Li-rich cathodes”为题发表在《Tungsten》期刊上。

扩展资料：钼是一种银白色金属，原子半径为0.14nm，原子体积为235.5px/mol，晶体为Az型体心立方晶系，具有较大的硬度，较高的熔点和密度，较低的热膨胀系数和电阻率等特点，适合应用于冶金、农业、电气、化工、航天航空等领域。