镧元素掺杂锂电池正极材料

近些年来，国内的新能源汽车、电动汽车数量猛增，随之而来的是汽车火灾事故常常发生，目前动力电池的安全问题已经成为很多媒体舆论关注的焦点。国内外企业是利用怎样的方法提高锂电池安全性能呢？其中有利用稀土镧元素进行掺杂锂电池正极材料，提高电池充放电的稳定性。

万传云等采用固相法,将电解MnO2、LiCO3、La(NO3)3H2O为原料，低量掺杂合成LiMxM2-xO4(x=0.02）。XRD分析，加入稀土元素La的产物与不掺杂的产物相比，晶胞参数减小，胞发生收缩，其有利于电池充放电的稳定性。同时也提高了电化学反应的可逆性。但均降低了材料的初始容量。与掺杂稀土元素Pr和Sm相比，原子半径最大的掺杂的初始放电容量最低，下降18.6%。

彭忠东等采用固相反应法合成了具有尖晶石结构的锂锰氧化合物，对其进行了镧等多种稀土元素的单元掺杂修饰。实验结果表明，掺杂后的材料充电电压在4.08V和4.2V，放电电压4.00V和3.88V，有较高的可逆容量与良好的循环性能。

J.Tu等以碳酸锂，电解二氧化锰、醋酸镧为原料的混合研磨，750℃下煅烧20h，固相法合成LiLa0.01Mn1.99O4。研究了镧元素的掺杂量的对性能的影响，实验结果证明，当镧掺杂质量分数为1%时，既能很好的保护尖晶石的结构，又能有效的改善电池循环性能，减缓电极阻抗的增加，300次充放电循环后保持90.5%的容量，且平均容量大于110mAh/g。

稀土镧元素除了可以掺杂锂电池正极材料外,还能复合聚氧化乙烯制备固态电解质。

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