Síntese e propriedades eletroquímicas de materiais catódicos de LiNi0,5Mn1,5O4 com dopagem composta Cr3 + e F− para baterias de íon-lítio

Resumo

A Cr ³⁺ e F ^- LiNi dopado com composto _0,5 Mn _1,5 O ₄ o material catódico foi sintetizado pelo método do estado sólido e a influência da quantidade de dopagem nas propriedades físicas e eletroquímicas do material foi investigada. A estrutura e morfologia do material catódico foram caracterizadas por XRD, SEM, TEM e HRTEM, e os resultados revelaram que a amostra exibia características espinélicas claras. Sem Cr ³⁺ e F ^- fases de impureza foram encontradas, e a estrutura do espinélio tornou-se mais estável. Os resultados dos testes de carga / descarga, voltametria cíclica (CV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) sugeriram que LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 em que o Cr ³⁺ e F ^- as quantidades de dopagem foram 0,05, tiveram as propriedades eletroquímicas ideais, com taxas de descarga de 0,1, 0,5, 2, 5 e 10 C e capacidades específicas de 134,18, 128,70, 123,62, 119,63 e 97,68 mAh g ⁻¹ , respectivamente. Após 50 ciclos a uma taxa de 2 C, LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 mostrou desempenho de ciclismo extremamente bom, com uma capacidade específica de descarga de 121,02 mAh g ⁻¹ e uma taxa de retenção de capacidade de 97,9%. O teste EIS revelou que o doping claramente diminuiu a resistência à transferência de carga.

Histórico

A crescente demanda por veículos elétricos (EV), veículos elétricos híbridos (HEV) e baterias de armazenamento de alta capacidade requerem baterias de íon-lítio de alto desempenho com densidade de energia e densidade de energia melhoradas [1,2,3]. O material catódico é um material chave nas baterias de íon-lítio, e a pesquisa e desenvolvimento em materiais catódicos de alto potencial é uma das principais maneiras de melhorar a densidade de energia das baterias de íon-lítio. Spinel LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ tem a vantagem de patamares de tensão de descarga em aproximadamente 4,7 V:baixo custo, excelente estabilidade estrutural e estabilidade térmica, e é considerado um dos materiais catódicos mais promissores para baterias de íon-lítio. No entanto, a estabilidade do ciclo de LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ é pobre, e a ciclagem deste material resulta no efeito Jahn-Teller e na dissolução de Mn [4,5,6,7].

A modificação do material por dopagem e revestimento foi aplicada para suprimir o efeito Jahn-Teller e reduzir a perda de Mn a fim de melhorar as propriedades eletroquímicas do material. A modificação de dopagem é uma abordagem muito eficaz que pode não apenas aumentar a estabilidade da estrutura do cristal, mas também melhorar a capacidade de taxa do material [8, 9]. Durante o carregamento, 4,7% do volume de LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ é mantida ao passar da fase rica em lítio para a fase pobre em lítio. A mudança de volume no material durante o processo de inserção / extração de íons Li pode ser efetivamente suprimida pela aplicação de uma pequena quantidade de dopagem e revestimento de superfície e, além disso, a dopagem pode melhorar a capacidade de taxa e o desempenho de ciclagem do material [10,11, 12]. Dopagem de cátions (Na [13], Ru [14], Rh [15], Co [16], Al [17], Cr [18], Zn [19], Nd [20], Mg [21], Mo [ 22], Sm [23], Cu [24], etc.) e dopagem aniônica (S [25], P [26] e F [27]) foram aplicados para modificar LiNi _0,5 Mn _1,5 O _4. Por exemplo, em comparação com LiNi _0,5 puro Mn _1,5 O ₄ , LiNi dopado com Al _0,5 Mn _1,5 O ₄ pode efetivamente melhorar a capacidade de descarga (até 140 mAh g ⁻¹ ) e estabilidade de ciclo (retenção de capacidade de 70% após 200 ciclos) [28].

Neste artigo, F ^- e Cr ³⁺ são selecionados para melhorar a capacidade de taxa por meio da substituição de compostos ânion-cátions, e suas quantidades de dopagem são otimizadas [29]. Além disso, a estrutura, morfologia e propriedades eletroquímicas das amostras foram testadas e analisadas.

Métodos

O LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ materiais foram sintetizados pelo método de estado sólido usando Ni (CH ₃ COO) ₂ · 4H ₂ O 、 Mn (CH ₃ COO) ₂ · 4H ₂ O e Cr (CH ₃ COO) ₃ · 6H ₂ O como materiais de partida.

Experimental

Preparação do LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05

O LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ materiais foram sintetizados pelo método de estado sólido usando Ni (CH ₃ COO) ₂ · 4H ₂ O 、 Mn (CH ₃ COO) ₂ · 4H ₂ O e Cr (CH ₃ COO) ₃ · 6H ₂ O como materiais de partida. Os materiais foram totalmente misturados por moagem de bolas por 2 h usando quantidades estequiométricas de LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075), e a mistura seca foi aquecida a 400 ° C ao ar durante 5 h. O óxido complexo Ni-Mn-Cr formado após o resfriamento natural em uma mufla. O óxido complexo obtido e a fonte de lítio (Li ₂ CO ₃ e LiF) foram misturados por moagem de bolas por 4 h usando álcool anidro como dispersante, e a mistura foi então aquecida a 850 ° C ao ar por 12 h para fortalecer sua cristalização em uma mufla. Depois de ser reduzido a 650 ° C no ar por 12 h, materiais com diferentes Cr ³⁺ e F ^- quantidades compostas de dopagem, LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075), foram obtidos após resfriamento natural em uma mufla.

Caracterização

As estruturas cristalinas das amostras foram identificadas por difração de raios-X (XRD, UltimaIII, difratômetro de radiação Cu-Kα, 40 kV, 40 mA, Rigaku, Japão) em temperatura ambiente em uma faixa 2θ de 10 ° a 80 ° com varredura velocidade de 8 ° min ⁻¹ . A morfologia do LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 as amostras foram medidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM, Hitachi, S-3400N, Japão). A microestrutura e a composição elementar dos materiais obtidos foram observadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM, Tecnai G2 F20, FEI) equipada com espectroscopia de energia dispersiva (EDS).

Teste de desempenho eletroquímico

As propriedades eletroquímicas foram avaliadas com células tipo moeda CR2032, e as células consistiam do LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 eletrodo como o eletrodo catódico, folha de metal Li como o eletrodo anódico, American Celgard2400 como o separador e 1 mol / L LiPF ₆ em EC / EMC / DMC (1:1:1 em volume) como o eletrólito. O cátodo foi sintetizado misturando o material ativo, negro de fumo e fluoreto de polivinilideno (PVDF) a uma razão de peso de 8:1:1 na N-metil pirrolidinona (NMP) para formar uma pasta homogênea, que foi então revestida com Al folha por um aplicador de lâmina raspadora e subsequentemente seco em um forno a vácuo a 120 ° C por 24 h para remover NMP e água residual. As células tipo moeda foram montadas em um porta-luvas cheio de argônio (MBRAUN PRS405 / W11006-1, Alemanha).

O desempenho eletroquímico do LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 / Li célula tipo moeda foi avaliada carregando e descarregando mais de 3,5–5,0 V usando um testador CT-300-1A-SA (Neware Technology Ltd.). Os testes de voltamogramas cíclicos (CV) (o cátodo era o eletrodo de trabalho e a folha de metal de Li era o contador e o eletrodo de referência) foram realizados usando uma estação de trabalho eletroquímica (Metrohm Co., Autolab PGSTAT302N, Holanda) com uma taxa de varredura de 0,1 mV / se uma frequência de varredura de 0,5 Hz entre 3,5 e 5,0 V. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi conduzida em uma estação de trabalho eletroquímica com uma amplitude AC de 5 mV na faixa de frequência de varredura de 0,01 a 100 kHz (o cátodo era o o eletrodo de trabalho e a folha de metal de Li eram o eletrodo contador e de referência).

Resultados e discussão

A Figura 1 mostra o padrão de XRD do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) materiais. O padrão revelou que o Cr ³⁺ e F ^- materiais dopados com composto tiveram os mesmos picos de difração que a amostra não dopada, sugerindo que as amostras foram sintetizadas sem fases de impureza e que Cr ³⁺ e F ^- a dopagem composta não alteraria a estrutura do cristal do espinélio. Nenhum pico de impureza ou pico de superestrutura foi encontrado, indicando que parte do Ni ²⁺ , Mn ⁴⁺ , Mn ³⁺ , e O ²⁻ átomos na fase espinélica foram substituídos com sucesso por Cr ³⁺ e F ^- . A força dos picos de difração do Cr ³⁺ -dopado LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 as amostras diminuíram e a concentração de dopantes em excesso influenciou o grau de cristalinidade. Os parâmetros de rede para o LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) materiais foram calculados por Jade5.0 e os resultados são mostrados na Tabela 1.

A Figura 2 mostra as imagens SEM do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) com ampliação de × 10000. O LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ a amostra consiste em partículas uniformes de tamanho submicrométrico e os cristais têm uma forma quase octaédrica. Após Cr ³⁺ e F ^- dopagem composta, o LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) as amostras exibiram partículas altamente cristalinas e espinelas típicas com uma forma octaédrica e bordas e cantos agudos.

A existência de cromo e flúor no espinélio LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 composto foi verificado por EDS, como mostrado na Fig. 3. As imagens TEM e TEM de alta resolução (HRTEM) da morfologia do cristal e franjas de rede são mostradas na Fig. 4. Ambos LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 mostraram morfologias de superfície semelhantes. A distância entre as franjas da rede para LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ foi medido como sendo 0,4835 nm, correspondendo ao plano (111) do espinélio. Após a dopagem, o espaçamento da rede na Fig. 4d revela um valor de 0,4811 nm, indicando que a maior energia de ligação do Cr-O pode encolher a estrutura do espinélio. Portanto, LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 espera-se que tenha excelentes propriedades eletroquímicas para armazenamento de lítio.

A Figura 5 exibe as curvas de carga / descarga do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) amostras, onde as células foram testadas em uma faixa de potencial de 3,5–5,0 V a uma taxa de 0,1 C. As capacidades específicas de descarga do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) as amostras foram 141,59, 139,38, 134,18 e 124,47 mAh g ⁻¹ a 0,1 C, respectivamente. A curva de carga / descarga das amostras dopadas era composta de dois platôs de tensão óbvios em aproximadamente 4,7 e 4,1 V. O platô de tensão em aproximadamente 4,7 V foi atribuído ao Ni ²⁺ / Ni ⁴⁺ casal redox, enquanto o pequeno platô de tensão em aproximadamente 4,1 V pode ser devido à substituição de F ^- para O ²⁻ , que reduziu a quantidade de carga negativa e mudou a valência do metal de transição (Mn ⁴⁺ foi reduzido para Mn ³⁺ ) para manter o equilíbrio da carga.

A capacidade de taxa é muito importante para baterias de íon de lítio. As curvas de desempenho de ciclismo do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) amostras em taxas diferentes são mostradas na Fig. 6. A maior capacidade de descarga específica a 0,1 C foi observada para LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ (141,59 mAh g ⁻¹ ), e a segunda maior capacidade de descarga foi observada para LiCr _0,025 Ni _0,4875 Mn _1,4875 O _3,95 F _0,05 (139,38 mAh g ⁻¹ ) No entanto, em outras altas taxas de 0,5, 2, 5 e 10 C, as capacidades de descarga específicas do LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 foram os mais altos, que foram 128,70, 123,62, 119,63 e 97,68 mAh g ⁻¹ , respectivamente. Quando não dopado LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ é descarregado a uma taxa de 2 C, a atenuação de sua capacidade de descarga específica é mais óbvia. A uma taxa de descarga de 5 C, a estrutura dos materiais pode ser gravemente danificada. Como quantidade de dopagem e substituição de Cr ³⁺ aumenta, a estabilidade do ciclismo aumenta. Uma quantidade maior de dopagem reduzirá a capacidade de descarga específica do material, tornando o platô de 4,1 V mais óbvio e diminuindo a densidade de energia das baterias. Por um lado, devido à pequena polarização em baixa taxa, o efeito de polarização mostrou poucas diferenças antes e depois da dopagem. No entanto, a quantidade de material ativo diminuiu após a dopagem, resultando em menor capacidade específica. Por outro lado, devido à grande polarização em alta taxa e coeficiente de difusão de íons de lítio melhorado, o LiNi dopado _0,5 Mn _1,5 O ₄ cátodo exibiu maior capacidade específica. Este resultado indica que uma quantidade apropriada de Cr ³⁺ , F ^- a co-dopagem pode levar a uma excelente estabilidade de ciclagem e capacidade de taxa.

A Figura 7 mostra claramente o desempenho de ciclismo do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ e LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 amostras após 50 ciclos a 2 C. As capacidades de descarga inicial de LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 e LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ foram 123,62 e 114,77 mAh g ⁻¹ , respectivamente, indicando que LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 tem uma capacidade de descarga inicial mais alta do que LiNi não dopado _0,5 Mn _1,5 O ₄ . Consequentemente, LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 poderia fornecer uma capacidade de descarga reversível de 121,02 mAh g ⁻¹ com uma retenção de capacidade de 97,9% após 50 ciclos, enquanto LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ manteve apenas uma capacidade de descarga reversível de 106,24 mAh g ⁻¹ com uma retenção de capacidade de 92,6%. As retenções de capacidade de LiCr _0,025 Ni _0,4875 Mn _1,4875 O _3,95 F _0,05 e LiCr _0,075 Ni _0,4625 Mn _1,4625 O _3,95 F _0,05 foram 95,0 e 94,5%, respectivamente, o que indica que LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 tem boa retenção de capacidade em altas taxas entre todas as amostras. O material dopado tem maior capacidade de retenção devido à energia de ligação do Cr-O, que é mais forte do que a energia de ligação do Ni-O e Mn-O e estabiliza a estrutura espinélica. Além disso, a apreensão da capacidade eletrônica de F ^- foi mais forte e mais estável após a ligação com Ni, Mn e Cr, melhorando assim a estabilidade da estrutura do espinélio. Enquanto isso, a dopagem também reduziu a erosão do material por HF na solução eletrolítica e a perda irreversível de substância ativa durante o processo de ciclagem. Wang et al. [30] relatou que LiNi _0,4 Cr _0,15 Mn _1,45 O ₄ pode fornecer uma capacidade de descarga reversível de 139,7 mAh g ⁻¹ após 40 ciclos, correspondendo a uma retenção de capacidade de 97,08%. Li et al. [31] relatou as capacidades de descarga inicial de LiNi _0,5 Mn _1,5 O _3.9 F _0.1 a 0,1, 0,5, 1, 2 e 5 C foram 129,07, 123,59, 118,49, 114,49 e 92,57 mAh g ⁻¹ , respectivamente.

Uma análise mais detalhada do desempenho eletroquímico foi realizada por CV e EIS. A Figura 8 mostra as curvas CV de LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 e fase pura LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ . A diferença de potencial desses dois materiais foi de 0,298 V. O LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ O potencial de pico de oxidação foi de 4,861 V, enquanto o potencial de pico de redução foi de 4,563 V. A corrente de pico de oxidação ( I _Pa ) era 2.242 mA, e a corrente de pico de redução ( I _Pc ) era de 2,288 mA e, portanto, o I _Pa / eu _Pc a proporção foi de 0,9799. O LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 o potencial de pico de oxidação foi de 4,864 V, o potencial de pico de redução foi de 4,578 V e a diferença de potencial foi de 0,286 V. O I _Pa era 1,273 mA, o I _Pc era 1,277 mA, e o I _Pa / eu _Pc proporção foi de 0,9968 (aproximadamente 1). Os resultados acima indicaram que os materiais co-dopados tiveram boa reversibilidade de intercalação / desintercalação de íons de lítio e eficiência coulômbica melhorada.

A Figura 9 mostra os padrões EIS das amostras. Todos os espectros EIS na figura consistem em dois semicírculos na região de alta a média frequência e uma linha inclinada na região de baixa frequência. O semicírculo na região de alta frequência corresponde aos íons de lítio que passam através da resistência do filme de superfície do eletrólito ( R _s ) O semicírculo na região de média frequência corresponde à resistência de transferência de carga ( R _ct ), e a linha inclinada na região de baixa frequência é a impedância de Warburg ( Z _w ), que está relacionado à difusão de íons de lítio nos materiais. Como pode ser visto na Fig. 7, o doping diminuiu o R _s , que contribuiu para melhorar a difusividade dos íons de lítio, a condutividade e a capacidade de taxa dos materiais.

O gráfico de Nyquist do circuito analógico equivalente ajustado pelo software ZsimpWin é mostrado na Fig. 10. Neste circuito, R _e e R _s representam a resistência do eletrólito e a resistência de contato interfacial partícula a partícula do filme SEI. R _ct é a resistência de transferência de carga, e Z _w representa a impedância Warburg causada pela difusão de íons de lítio. CPEs e CPEdl são elementos de fase constante da membrana do eletrólito sólido e a capacitância de camada dupla da interface eletrodo-eletrólito, respectivamente [32]. Os parâmetros de ajuste do circuito analógico equivalente estão resumidos na Tabela 2.

Estudos anteriores sugeriram que o coeficiente de difusão dos íons de lítio está associado ao fator Warburg, que pode ser calculado pela linha inclinada na região de baixa frequência. O coeficiente de difusão de íons de lítio foi calculado pela regra de Fick usando a seguinte equação:[33]
$$ D =\ frac {R ^ 2 {T} ^ 2} {2 {A} ^ 2 {n} ^ 4 {F} ^ 4 {C} ^ 2 {\ sigma} ^ 2} $$ (1)
onde D é o coeficiente de difusão de íons de lítio, T é a temperatura absoluta, R é a constante do gás, A é a área de superfície do eletrodo, n é o número de transferência de elétrons, F é a constante de Faraday, C é a concentração molar de íons de lítio, e σ é o fator de Warburg, que é a inclinação da linha inclinada na Fig. 7.

Conforme visto na Tabela 2, o R _s os valores das amostras dopadas diminuíram muito em comparação com a amostra não dopada, e o R _s valor de LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 diminuiu muito. A diminuição no R _s valor indica que Cr ³⁺ , F ^- a co-dopagem pode inibir o crescimento do filme SEI até certo ponto, o que pode ser devido ao F ^- reações colaterais entre o material do eletrodo e a solução eletrolítica. Um valor de resistência de transferência de carga mais baixo indica polarização eletroquímica mais baixa, o que levará a uma capacidade de taxa mais alta e estabilidade de ciclo. LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 exibiu o menor R _ct valor (24,9 Ω) e o maior coeficiente de difusão de lítio (1,51 × 10 ⁻¹⁰ cm ² s ⁻¹ ) entre todas as amostras, indicando que sua polarização eletroquímica é a mais baixa e a mobilidade de íon-lítio de LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ pode ser efetivamente melhorado pela substituição do composto ânion-cátion. O EIS também pode ser usado para comparar o tamanho da condutividade eletrônica. A menor resistência de transferência de carga do Cr ³⁺ e F ^- co-doping LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ indica uma condutividade eletrônica maior do que a do LiNi original _0,5 Mn _1,5 O ₄ . A condutividade eletrônica do LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ é cerca de 3,88 × 10 ⁻⁵ S cm ⁻¹ , enquanto as condutividades eletrônicas do LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075) as amostras eram 6,19 × 10 _- ⁵ S cm ^-1 , 1,25 × 10 ^-4 S cm ⁻¹ e 5,98 × 10 ⁻⁵ S cm ⁻¹ , respectivamente. Na verdade, LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 tem o melhor desempenho eletroquímico entre todas as quatro amostras. A diminuição em R _ct e o aumento em D indicam que a quantidade adequada de Cr ³⁺ , F ^- a co-dopagem tem um efeito positivo na atividade de reação eletroquímica do material.

Conclusões

O Cr ³⁺ , F ^- análogo co-dopado de LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ (LiCr _x Ni _0,5−0,5x Mn _1,5−0,5x O _3,95 F _0,05 ( x =0,025, 0,05, 0,075)) foi sintetizado pelo método de estado sólido de alta temperatura. Os padrões de XRD dos materiais mostraram que Cr ³⁺ e F ^- substituiu com sucesso alguns dos Ni ²⁺ , Mn ⁴⁺ , Mn ³⁺ , e O ^2- átomos no material espinélio, e nenhum pico de impureza existia. As capacidades específicas de descarga de LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 em 0,1, 0,5, 2, 5 e 10 C foram 134,18, 128,70, 123,62, 119,63 e 97,68 mAh g ⁻¹ , respectivamente. A capacidade de descarga específica foi 121,02 mAh g ⁻¹ após 50 ciclos a 2 C, que é de 97,9% da capacidade de descarga inicial. A taxa de retenção da capacidade de LiCr _0,05 Ni _0,475 Mn _1,475 O _3,95 F _0,05 foi o maior entre as amostras. Os materiais apresentaram boa cristalinidade, e o maior número de espinélios octaédricos foi bem distribuído. Cr ³⁺ , F ^- a co-dopagem dos materiais melhorou significativamente a capacidade de descarga específica a uma taxa mais alta, melhorou a estabilidade do ciclo, aumentou a reversibilidade dos íons de lítio e reduziu o valor de impedância.

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