1. 背景
リチウム金属電池は、エネルギー密度が高いため、次世代電池の理想的な候補とみなされています。{0}リチウム-に富むマンガン-ベースの酸化物正極材料は、非常に高い理論容量とエネルギー密度を提供しますが、商業用途にはいくつかの課題があります。これには、最初のサイクルでの不可逆的なリチウムイオンの挿入と脱離が含まれ、その結果、高い不可逆容量が得られます。望ましくない副反応や不可逆的な構造変化が起こり、容量が低下します。活物質の反応速度と導電性が制限され、レート性能が低下します。サイクリング中の永続的な電圧遅延。これらの問題に対処するために、研究者らは元素ドーピング、表面コーティング、構造修飾などの方法を開発して、リチウム-に富んだマンガン-ベースの正極材料の電気化学的性能を強化しました。この論文では、新しいリチウム-高マンガン-ベースの正極材料 LRMZF について調査します。LRMZF は、カチオン-とアニオン-の共-ドーピング戦略を利用して性能を向上させています。
2. 実験の詳細
この論文では、ゾルゲル法を使用して LRMZF 正極材料を調製しました。{0}
1. 前駆体溶液の調製: 硝酸リチウム (LiNO3)、硝酸ニッケル (Ni(NO3)2・6H2O)、硝酸コバルト (Co(NO3)2・6H2O)、硝酸マンガン (Mn(NO3)2・4H2O)、および硝酸ジルコニウム (Zr(NO3)4・5H2O) を特定の条件で脱イオン水に溶解しました。金属硝酸塩溶液を形成するための比率。 ｐＨを制御しながらフッ化水素（ＨＦ）溶液を金属硝酸塩溶液にゆっくり滴下してゾルを形成した。ゾルを高温で熱処理してゲルを形成しました。-
２．材料の焼成：ゲルをマッフル炉内で高温で焼成して、ＬＲＭＺＦカソード材料を得た。
３．材料の洗浄および乾燥：か焼した材料を脱イオン水およびエタノールで洗浄して不純物を除去した。洗浄した材料を乾燥オーブンで乾燥させて、最終的なＬＲＭＺＦカソード材料を得た。