通过Ti掺杂抑制LiFe0.4Mn0.6PO4中的锰溶解：提高高温电池循环稳定性的策略

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Suppressing Manganese Dissolution via Ti-Doping in LiFe0.4Mn0.6PO4: A Strategy for High-Temperature Battery Cycling Stability

本研究通过Ti掺杂改善LiFe1-xMnxCPO4正极材料，解决电子传输缓慢及高温锰溶解问题。SEM显示Ti掺杂减小颗粒尺寸，XRD证实Mn-O键缩短，结构更稳定。优化后材料在室温及50℃下表现出高容量（154.41-160.68 mAh g?1）和优异循环稳定性（600/300次后容量保持率>94.86%）。

　　

LiFe_1–xMn_xPO₄结合了LiMnPO₄的高能量密度和优异的倍率性能，但其电子传输动力学缓慢以及在高温下锰（Mn）溶解严重的问题限制了其实际应用。为了解决这些问题，本文采用了钛（Ti）掺杂技术，通过固态法制备了Li(Fe_0.4Mn_0.6)_1–yTi_yPO₄正极材料。扫描电子显微镜（SEM）观察表明，Ti掺杂导致初级颗粒尺寸减小，从而缩短了锂离子（Li⁺）的传输路径，提升了电化学性能。X射线衍射（XRD）分析进一步证实，Ti掺杂降低了Mn–O键的长度，增强了材料的结构稳定性，有效抑制了高温循环过程中的锰溶解。在优化条件下，Li(Fe_0.4Mn_0.6)_0.98Ti_0.02PO₄/C正极表现出优异的电化学性能：室温下，其在0.2 C电流密度下的放电比容量为154.41 mAh g^–1，在10 C电流密度下仍能达到134.98 mAh g^–1；经过600次2 C循环后，容量保持率仍高达95.86%。在50 °C时，其放电比容量分别为0.2 C下的160.68 mAh g^–1和10 C下的148.80 mAh g^{–1%，并且在300次2 C循环后容量仍保持初始值的94.97%。}