尖晶石锰酸锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究

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尖晶石型锰酸锂的制备

尖晶石型锰酸锂的制备

尖晶石型锰酸锂的制备尖晶石型锰酸锂的制备方法很多,常见的有高温固相烧成法、熔融浸渍法、微波合成法、水热合成法、共沉淀法、溶胶凝胶法、乳化干燥法及Pechini法等。

添加无锡弘利鑫氧化镁或碳酸镁作为掺杂物,进行湿法高速混合包覆;1.高温固相法。

基本工艺流程为:混料→焙烧→研磨→筛分→产品。

2.熔融浸渍法。

其在固相法制备尖晶石型锰酸锂中是较好的一种方法,能够得到电化学性能优良的正极材料,但由于操作复杂,条件较为苛刻,因而不利于工业化。

3.微波合成法。

其用于材料的合成与传统的高温固相法明显不同。

利用该方法进行制备具有优良的电化学性能材料,可以大大缩短了合成反应时间。

4.水热合成法。

采用水热合成法合成的电池正极材料LiMn2O4,晶体结构稳定,晶态匀整,因此合成的物质具有优异的物理与电化学性能。

5.共沉淀法。

研究表明,与固相反应相比,共沉淀法制备的电池材料不仅电化学容量更高,循环寿命更长,而且该方法工艺简单,操作简便,反应速度快等优点。

6.溶胶凝胶法。

其实际上是共沉淀法的一个分支,制得的LiMn2O4具有优异的物理和电化学性能,但是由于成本高等问题,不利于工业化生产。

7.乳化干燥法。

其是一种制备均匀分散金属氧化物前驱体的好方法。

8.Pechini法。

该法是基于金属离子与有机酸形成螯合物,然后酯化进一步聚合形成固态高聚体制得前驱体,最后焙烧前驱体得到产品,即将有机化合物或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶等过程发生固化,然后进行热处理。

总体来说,固相合成操作简便,易于工业化,但其原料不易混和均匀,烧结时间长;而液相合成法合成温度低,混料均匀等方面都优于固相方法,但是其操作繁杂,工艺条件不易控制,其产业化的实现有待进一步深入研究。

锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备及电化学性能研究

锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备及电化学性能研究
关 键 词 :锂 离子 电池 ;正 极 材 料 ;溶 胶 凝 胶 法 ;锰 酸锂 中 图分 类 号 :0 4 66 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 0 1 (0 2 3— 0 3— 5 0 9— 3 2 2 1 )0 0 8 0
锂 离子 电池 具有 工 作 电压 高 、比能 量 大 、 自放 电率 小 、循 环 寿命 长 、无记 忆 效 应 、绿 色 环保 等 优 点 ,在 便携 式 电子产 品方 面得 到 了广 泛 的应用 ,同时也 是 动力 电池 的首选 产 品 。 目前锂 离子 电池正 极使 用 的材 料 主要是 钴 酸锂 ( io ,但 是 由于 c LC O ) o资源 缺乏 ,导 致 LC O 价格 昂贵 ;另 外 ,钴 元素有 毒 , io : 这 些缺 陷 限制 了其更 大规 模 的应用 。而作 为锂 离子 电池 正极 材 料 的尖 晶石 型锰 酸锂 ( i 具 有无 LMnO ) 毒 、能 量 密度 高 、制备 简单 、锰来 源 广泛 、成 本低 等优 势 ,被认 为 是最具 有应 用前 景 的锂离 子 电池 正极 材 料之 一 ,尤其 在 动力 电池 上 的应 用 ,因而尖 晶石 型 LM 已经 被研 究者 广泛 的研究 J inO l 。 目前 已有各 种各 样 的 方 法 来 制 备 尖 晶 石 型 LMnO ,如 高 温 固相 法 i 法 ¨] 、熔 融盐 法 ] ” 、燃烧 法 ] H 、溶 胶 一凝胶 法 、固相 配 位 法 、微 波 、水热 法 H 等 。制备方 法 众 多 ,但 不 易制 出 电化
1 实验 部 分
1 1 主要 试剂 .
二 水合 乙酸 锂 ,四水 合 乙酸锰 ,柠檬 酸 ,B一环糊 精 ,氨水 ,均为 分析 纯 ;实验 用水 为去离 子水 。

纳米尖晶石LixMn2O4的制备与电化学性能表征

纳米尖晶石LixMn2O4的制备与电化学性能表征

北 京 化 工 大 学 青年 教 师科 研 基 金 资 助 项 目 ( o Q O 3 ) N N 16 。
视 为最有 希望 的正 极 材料 之 一 。
开 发 锂 离 子 电 池 的 主 要 任 务 之 一 是 寻 找 合 适 的 电 极 材 料 , 具 有 足 够 高 的 锂 嵌 入 量 和 很 高 的 锂 脱 嵌
2; ) 于旋 转 液膜 反应 器 中加 入 5 m 1 0 液 1和溶 液 2迅 速 于反应 器 中
电将 导 致 不 可 逆 容量 损 失 和极 化 电压 增 大 】而 且 , 其价 格高; 而尖 晶石 锂 锰氧 化 物 的资 源 丰富。 格 不 价 到钴 的 1 % ,易 回收 。近 年 来人 们对该 类 化 合物 用 0
作 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 进 行 了 大 量 的 研 究 7 被 1 ,
1 实 验 部 分
1 1 仪 器 .
锂离 子二 次 电池 是在 锂 电池 研究 基 础上 发展 起 来 的一种新 型 蓄 电池 。 目前 ,商 品化 的锂 离 子 电池
基 本 采 用 层 状 LC O 作 为 正 极 材 料 , 但 是 ,LC O io : io ! 的 充 电 容 量 一 般 被 限 制 于 l5 A 2 m h・ ~, 否 则 过 充 g
学能 源 的要求 也越 来 越高 。 世界 各 国都投 入 大量
的 财 力 、 力 和 人 力 , 展 对 新 型 电 池 的 开 发 及 其 基 物 开 础 问 题 的研 究 。 这 些 新 型 电池 归 根 到 底 是 基 于 各 种 高 性 能 的新 型 能 源 材 料 的 研 究 与 开 发 …。
1 2 L MnO ( . ≤ 10 的 合成 . i 2 0 6≤ .) 成核 / 晶化 隔 离法 ㈠ 制备 前 驱物 : 一 定化学 按 计 量 配置 LN 和 Mn C O : 混合溶 液 ( 液 iO ( H C O) 的 溶

尖晶石型锰酸锂的制备方法_郭文杰

尖晶石型锰酸锂的制备方法_郭文杰
2.7 乳化干燥法
乳化干燥法是两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用 下形成均匀的乳液,从乳液中析出固体,再将之焙烧,制备出所 需要的粉体产品。用该方法制备的材料颗粒粒度小、分布均匀。 Myung等[14]将硝酸锂和硝酸锰溶于水,混合 12 h,再加入乳化剂 和煤油,直至生成乳胶状物,将乳状物在 300 ℃下燃烧 15 min, 然后在不同温度下缎烧 24 h。X 射线衍射(XRD)测试表明,在 不同的温度下均能得到单相尖晶石型锰酸锉;充放电测试表 明,在优化条件下合成的样品初始放电比容量为 120 mAh/g。
2.5 共沉淀法
共沉淀法是将可溶性含锂化合物和含锰化合物溶解、混 合,加入沉淀剂,生成前驱体沉淀物,再将此前驱体干燥、锻烧 制得 LiMn2O4。Qiu 等[11]利用 LiCl、MnC12 与 KOH 在乙醇溶液 中反应,共析出 LiOH 和 Mn(OH)2 沉淀,将沉淀物洗涤,干燥, 焙烧,制得 Li1+xMn2O4 粉末,粒径约为 2 μm,且分布较窄,当 x=0、0.2 时,初始比容量分别为 120 和 140 mAh/g。Huang 等[12] 以 Mn(CH3COO)2 与 Li2CO3 为原料采用共沉淀法制备出 LiMn2O4,与高温固相反应进行了比较,共沉淀法制备的电池材 料电化学容量更高,循环寿命更长。共沉淀法的优点是可以在 较低温度获得原子、分子水平的均匀混合,反应活性高的前驱
收稿日期:2015-06-15 作者简介:郭文杰(1968—),男,河南省人,博士,副研究员,主要 研究方向为锂离子电池材料。
充电时,Li+ 从 8 a 脱出,n(Mn3+)/ n(Mn4+)比值变小,后变成 λ-MnO2,留下[Mn2]16dO4 稳定的尖晶石骨架;放电时,Li+ 首先 进入势能低的 8 a 空位[4]。

溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂的步骤

溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂的步骤

溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂的步骤及性能检测一、尖晶石镍锰酸锂范未峰等:5 V 正极材料镍锰酸锂的自蔓延燃烧合成及性能1.1 样品的合成采用硝酸锂、硝酸镍、乙酸锰为原料,以乙醇为溶剂,按硝酸锂∶硝酸镍∶乙酸锰=1∶0.5∶1.5 的计量比称取各原料,加乙醇搅拌并使温度保持在70 ℃蒸发至透明胶状,而后将胶体转移至蒸发皿中继续在500 W 功率的电炉上加热至300 ℃以上,待胶体被引燃后切断电源使其自行完成自蔓延燃烧过程,得到蓬松状的灰烬(ASH 样品),该灰烬经800 ℃热处理6 h后继续在600 ℃退火6 h 得到FWF300 样品。

1.2 样品的电化学性能测试以制备的样品为活性物质,将活性物质、CNTs 复合导电剂(中科时代纳米生产)以及LA132 粘结剂(成都茵地乐公司生产)按90∶5∶5 质量比混合均匀涂在铝箔上作为正极基片,以金属锂片为负极(对电极),在充满氩气的不锈钢干燥手套箱中完成CR2032 型纽扣电池组装。

美国Cellgard2400 的聚丙烯微孔膜为电池隔膜,电解液为深圳宙邦公司所生产的LBC-326 型号1.0 mol·L-1 的LiPF6产品。

电化学测试使用DC-5 全自动恒流充放电测试仪,分别以不同倍率进行充放电测试,充放电电压范围是3.5~5.2 V。

参考文献:[1] WU Yu-Ping(吴宇平), DAI Xiao-Bing(戴晓兵), MA Jun-Qi (马军旗), (锂离子电池应用和实践). Beijing: Chemical Industry Press,2004:206~209[2] LeeYS, SunYK, Ota S, et al. Electrochemistry Communications,2002,4:989~994[3] Yi T F, Hu X G. Journal of Power Sources, 2007,167:185~191[4] Liu G Q, Wang Y J, Qi L, et al. Electrochimica Acta, 2005,50:1965~1968[5] Fang H S, Li L P, Li G S. Journal of Power Sources, 2007,167:223~227[6] Kim J H, Myung S T, Sun Y K. Electrochimica Acta, 2004,49:219~227[7] Wen L, Qi L, Xu G X, et al. Electrochimica Acta, 2006,51:4388~4392[8] Park S H, Sun Y K. Electrochimica Acta, 2004,50:431 ~[9] Fang H S, Wang Z X, Li X H, et al. Materials Letters, 2006,60:1273~1275[10]Yoon Y K, Parka C W, Ahn H Y, et al. Journal of Physics andChemistry of Solids, 2007,68:780~784[11]Oh S H, Jeon S H, Cho W I, et al. Journal of Alloys andCompounds, 2008,452:389~396[12]Amarilla J M, Rojas R M, Pico F, et al. Journal of Power Sources, 2007,174:1212~1217[13]Myung S T, Komaba S, Kumagai N, et al. Electrochimica Acta, 2002,47:2543~2549[14]Arrebola J C, Caballero A, Hernan L, et al. Journal of PowerSources, 2006,162:606~613[15]Locati C, Lafont U, Simonin L, et al. Journal of Power Sources,2007,174:847~851[16]Caballero A, Cruz M, Hernan L, et al. Journal of Power Sources, 2005,150:192~201[17]LIU Yuan -Yuan ( 刘媛媛), DING Bin ( 丁斌), HUANG Yong-Quan ( 黄泳权), et al. Chinese J. Inorg. Chem. (Wuji Huaxue Xuebao), 2006,22(8):1495~1498[18]XING Yong-Heng( 邢永恒), ZHANG Bao-Li( 张宝丽), BAIFeng-Ying ( 白凤英), et al. J. Jilin Ins. Chem. Tech.(JilinHuagong Xueyuan Xuebao), 2006,23(4):1~5[19]WEI Wen-Ying(魏文英), FANG Jian(方键), KONG Hai- Ning ( 孔海宁), et al. Progress in Chem. (Huaxue Jinzhan), 2005,17(6):1110~1115[20]LIU Xi(刘玺), GUO Jun-Huai(郭俊怀), ZHENG Wen-Jun ( 郑文君), et al. Chinese J. Struct. Chem. (Jiegou Huaxue),2002,21(4):347~351[21]WANG Xue-Bei(王雪蓓), WANG Ji-Ye(王继业), SONG Hui- Hua(宋会花). Chemistry(Huaxue Tongbao), 2005,68(W041): 1~7[22]ZHANG Bi-Song(张必松), YING Tao-Kai(应桃开). Chinese J. Inorg. Chem.(Wuji Huaxue Xuebao), 2005,21(4):515~518[23]TIAN Li(田俐), CHEN Lin(陈琳), YI Lan-Hua(易兰花),et al. Chem. Research(Huaxue Yanjiu), 2005,16(1):9~11 [24]FANG Hai-Hong(方海红), HU Bing-Yuan(胡炳元), WANG Lin-Sheng( 王麟生), et al. J. East China Normal University (Natural Science) (Huadong Shifan Daxue Xuebao), 2007,2:52~57[25]CHAI Yu-Jun( 柴玉俊), SONG Xiu-Qin( 宋秀芹), JIA Mi- Ying ( 贾密英), et al. Journal of Hebei Normal University (NaturalScienceEdition)(HeibeiShifanDaxueXuebao(Natura lScience Edition)), 2002,26(3):272~274二、掺钴锰酸锂的合成陈联梅,夏楠,康泰然,文丰玉1. 1 样品的制备采用尿素辅助溶胶凝胶法制备尖晶石型LiMn2 - xCoxO4( 0≤x≤0. 3) 粉末[13].将分析纯的硝酸锂、硝酸锰和硝酸钴按LiMn2 -xCoxO4( 0≤x≤0. 3) 化学计量比称取后溶于含乙醇的水溶液中,并加入适量尿素( 尿素与金属离子总量的摩尔比为2∶ 1)于上述混合溶液中,在75℃的水浴中加热搅拌,直至形成凝胶.将所得凝胶于真空干燥箱中除去水分,然后放入马弗炉中缓慢升温到230 ℃,燃烧后得到黑色粉末状物质.将其研磨后于800 ℃烧结10 h,得到最终产物。

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究陈守彬;吴显明;陈上;刘志雄;丁其晨【摘要】采用金属锰粉悬浮液氧化法、焙烧法、两步法制备 Mn3 O4。

根据 Li2 CO3/ Mn3 O4混合粉体的 TG-DTA 分析结果,以高温固相法合成尖晶石 LiMn2 O4。

通过 X 射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电技术及交流阻抗,对这合成样品尖晶石 LiMn2 O4的物相、形貌以及电化学能进行检测分析,采用电位跃迁法测试计算出尖晶石 LiMn2 O4电极材料的扩散系数。

结果表明,用3种不同方法制备的 Mn3 O4都能合成颗粒大小均匀的尖晶石 LiMn2 O4,在室温下以0.2 C 倍率充放电循环30次时,以悬浮液氧化法制备 Mn3 O4合成的尖晶石 LiMn2 O4首次放电比容量和容量保持率分别为130.0 mA·h/ g 和98.1%,优于另外两种方法制备 Mn3 O4合成的尖晶石 LiMn2 O4。

以不同 Mn3 O4合成尖晶石LiMn2 O4电极材料的扩散系数 DLi +分别为:7.78×10-11,5.01×10-11,3.26×10-11 cm2/ s。

%Mn3 O4 were prepared by oxidation with suspension solution,baking process and tow-step meth-od. Based on the TG-DTA analysis for Li2 CO3 / Mn3 O4 mixture power,spinel LiMn2 O4 was synthesized via solid-phase method. The phase identification,surface morphology and electrochemical properties of the three kinds of the synthesized powders were characterized by means ofXRD,SEM,galvanostatic charge-discharge experiments,EIS and PSCA. The results show Mn3 O4 prepared by three different methods can synthesize spinel LiMn2 O4 and LiMn2 O4 powders are uniform and show best crystallization. When cycled at room temperature for 30 times at the charge-discharge rate of 0. 2,LiMn2 O4 prepared by Mn3 O4 usingoxidation with suspension solution shows the highest initial charge specific capacity and capacity retention of 130. 0 mA·h / g and 98. 1% . The diffusion coefficient of lithium ion of LiMn2 O4 are 7. 78 × 10 - 11 , 5. 01 × 10 - 11 ,3. 26 × 10 - 11 cm2 / s,respectively.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P1791-1795)【关键词】四氧化三锰;正极材料;锰酸锂;电化学性能【作者】陈守彬;吴显明;陈上;刘志雄;丁其晨【作者单位】吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000;吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000; 湘西自治州矿产与新材料技术创新服务中心,湖南吉首416000;吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000; 湘西自治州矿产与新材料技术创新服务中心,湖南吉首 416000;吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000;吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000【正文语种】中文【中图分类】TQ131;TM912目前,制备尖晶石LiMn2O4 的锰源有MnO2、Mn2O3、Mn3O4、MnCO3 等锰的化合物[1-3],工业化生产主要还是电解MnO2。

锰酸锂纳米材料的制备及其电化学性能研究

锰酸锂纳米材料的制备及其电化学性能研究

锰酸锂纳米材料的制备及其电化学性能研究锰酸锂纳米材料的制备及其电化学性能研究引言:近年来,锰酸锂(LiMn2O4)作为一种重要的正极材料,在锂离子电池领域得到广泛应用。

锰酸锂的电化学性能对电池性能有着至关重要的影响。

纳米材料因其微观结构的独特性,被认为有望提高锰酸锂的电化学性能。

因此,本文将重点介绍锰酸锂纳米材料的制备方法及其电化学性能的研究进展。

锰酸锂纳米材料的制备方法:1. 水热法:水热法是一种常用的合成锰酸锂纳米材料的方法。

其原理是在高温高压水热条件下,利用溶液中的热力学和动力学因素,生成纳米结晶。

通过调控反应条件和添加适当的表面活性剂,可以获得粒径较小、分散性好的锰酸锂纳米材料。

2. 沉淀法:沉淀法是另一种常用的制备锰酸锂纳米材料的方法。

该方法通过控制反应溶液中的pH值和温度,将锰和锂离子以沉淀的形式生成锰酸锂纳米颗粒。

此外,添加适当的络合剂或表面活性剂,可以调整纳米颗粒的尺寸和形貌。

3. 气相沉积法:气相沉积法是一种利用化学反应在气态条件下合成锰酸锂纳米薄膜的方法。

该方法通过蒸发金属锰和锂源,生成锰酸锂纳米颗粒,并沉积在基底上。

通过调控反应温度、气氛和沉积时间,可以得到具有不同晶相和形貌的锰酸锂纳米薄膜。

锰酸锂纳米材料的电化学性能研究进展:1. 循环性能:循环性能是衡量锰酸锂电池性能的重要指标之一。

研究表明,纳米材料相比于传统微米材料,具有更好的循环性能。

这是由于纳米材料具有较大的比表面积,可以提供更多的活性位点,减少极化现象和电解液中锂离子的扩散路径,从而提高电池的循环稳定性。

2. 容量性能:纳米材料由于其高比表面积和短离子扩散路径,可以提供更多的嵌入/脱嵌位点,增加电池的容量。

研究表明,锰酸锂纳米材料相比于传统微米材料,具有更高的比容量和更好的倍率性能。

这使得锰酸锂纳米材料在高能量密度要求的电池应用中具有较大的潜力。

3. 循环稳定性:锰酸锂电池在长时间循环过程中往往会出现容量衰减的问题。

尖晶石锰酸锂的制备与性能研究

尖晶石锰酸锂的制备与性能研究

尖晶石锰酸锂的制备与性能研究尖晶石锰酸锂的制备与性能研究导语:锂离子电池作为一种高性能的储能设备,已经广泛应用于电动汽车、智能手机、电子设备等领域。

而锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料的性能,其中尖晶石锰酸锂是一种备受关注的正极材料。

本文将介绍尖晶石锰酸锂的制备方法和其性能研究。

一、尖晶石锰酸锂的制备方法在尖晶石锰酸锂的制备方法中,主要包括固相法和溶液法两种常见的合成方法。

1. 固相法固相法是通过高温固相反应来制备尖晶石锰酸锂。

首先将锰盐和锂盐以一定的比例混合,在高温下进行反应,最后得到尖晶石锰酸锂。

常用的反应温度为800-1000摄氏度,反应时间一般为数小时。

2. 溶液法溶液法是通过将锰盐、锂盐和适当溶剂混合在一起,并在一定条件下反应生成尖晶石锰酸锂。

在溶液法中,常见的反应条件包括温度、反应时间、溶液浓度和pH值等。

通过调节这些条件,可以控制尖晶石锰酸锂的粒径、形貌和晶格结构等。

二、尖晶石锰酸锂的性能研究1. 循环性能循环性能是评价锂离子电池正极材料优劣的重要指标之一。

尖晶石锰酸锂通常在3-4V之间具有较好的电化学性能,能够提供较高的电荷/放电容量,并具有较好的循环稳定性。

研究表明,尖晶石锰酸锂具有较低的内阻和较好的电子和离子传导性能,可以提高锂离子电池的循环寿命。

2. 安全性能安全性是锂离子电池应用过程中的一项重要考虑因素。

尖晶石锰酸锂具有较高的热稳定性和较低的热失控风险,可有效提高锂离子电池的安全性。

研究人员通过热失控实验等方法,评估了尖晶石锰酸锂材料的热失控行为,并提出了相应的安全措施。

3. 改性与优化尖晶石锰酸锂的电化学性能可以通过合金化、表面涂层和杂质掺杂等方式进行改性和优化。

例如,通过在尖晶石锰酸锂的表面涂层一层导电性较好的材料,可以提高其电子传导性能;通过掺杂适当的杂质,可以提高其离子传输性能。

结语:尖晶石锰酸锂作为锂离子电池正极材料的重要代表之一,其制备方法和性能研究对于锂离子电池性能的提升具有重要意义。

尖晶石锰酸锂的制备

尖晶石锰酸锂的制备

收稿日期:2000206223 基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(98103000702) 作者简介:赵铭姝(1973—),女,辽宁省人,博士研究生,主要研究方向为材料物理化学。

Biography :ZHAO Ming 2shu (1973—),female ,candidate for Ph D.锂离子蓄电池正极材料尖晶石型锰酸锂的制备赵铭姝, 张国范, 翟玉春, 田彦文(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110006)摘要:钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂化合物是近年来锂离子蓄电池最具吸引力的三种正极材料。

从比能量、环境污染和价格方面看,锰酸锂化合物最具前景。

重点阐述了尖晶石型锰酸锂化合物的制备方法,诸如:固相反应法、Pechini 法、溶胶2凝胶法、软化学法、乳胶干燥法、熔融提渍法和微波合成法,以及相应的电化学性能。

从结构化学角度分析了尖晶石构型锰酸锂材料的充放电机理和产生Jahn 2Teller 效应的原因。

关键词:锂离子蓄电池;正极材料;充放电机理中图分类号:TM 911 文献标识码:A 文章编号:10022087X (2001)0320246205Prep aration of spinel 2structure lithium mangane se oxide s ,the po sitive materials for lithium 2ion batteryZHAO Ming 2shu ,ZHAN G Guo 2fan ,ZHA I Yu 2chun ,TIAN Yan 2wen(College of M aterials &Metall urgy ,Northeastern U niversity ,S henyang L iaoni ng 110006,Chi na )Abstract :Cobalt lithium dioxide ,nickel lithium dioxide and manganese lithium oxide are the attractive positive materials for lithium 2ion battery in recent years.From the point 2of 2view of specific energy ,environmental pollu 2tion (toxicity )and cost ,lithium manganese oxide will be the most promising compound.The methods for preparing spinel lithium manganese oxides ,such as solid reaction method ,Pechini process ,sol 2gel method ,soft 2chemical method ,emulsion 2drying method ,melt 2impregnation method and microwave synthesis method were described emphatically as well as their related electrochemical properties.The charge 2discharge mechanism of lithium manganese oxide material and the reason of Jahn 2Teller effect were also analyzed from the angle of struc 2tural chemistry.K ey w ords :lithium 2ion battery ;positive materials ;charge 2discharge mechanism 新型高性能电池的研制与使用是电子业发展的必然要求,锂离子蓄电池正是由此诞生的一种性能优良的电池品种。

锰酸锂合成方法的研究进展

锰酸锂合成方法的研究进展

锰酸锂合成方法的研究进展尖晶石型锰酸锂是当前锂离子电池正极材料的研究热点。

本文重点综述了锰酸锂的各种合成方法及其优缺点,并介绍了改善锰酸锂材料循环性能的方法,充分说明了锰酸锂被广泛地用作锂离子电池正极材料巨大的应用前景。

标签:锂离子电池;锰酸锂;循环性能锂离子电池是当今便携式电子设备中最主要的动力能源之一,近几年,因为锂离子电池在迷你便携式电子设备、航空宇宙和军事技术、动力工具等方面提供不间断的动力能源上的应用,引起了研究人员的广泛关注。

因为尖晶石的LiMn2O 4具有很多突出的优点,例如材料本身无毒、安全,原料富有且便宜,从而成为了最具潜力的正极材料[1-5]。

1 工业上常用的合成锰酸锂材料方法锰酸锂正极材料从研究初期开始采用的是传统的高温固相法,该方法工艺简单,易于实现工业化,为国际上生产锰酸锂的厂家普遍采用。

但也有很明显缺点,如热处理温度较高,热处理时间较长,其产物在组成、结构和粒度分布等方面存在较大差别,材料电化学性能不易控制等。

为克服高温固相反应法的缺点,近年来人们研究了多种新的软化学合成法,包括Pechini法、溶胶凝胶法、共沉淀法、熔融浸渍法和水热合成法等,使材料的电化学性能有了不同程度的提高。

1. 1 高温固相反应法高温固相反应法是指固相反应物通过高温煅烧的方式来合成目标产物的方法。

最初以Li2CO3和MnO2为原料高温煅烧制备缺锂和富锂LiMn2O4。

结果表明:在730 ℃下合成的微米级锰酸锂粉末具有较高的起始容量。

虽然该工艺比较简单,生产条件也比较容易控制,但由于反应物混合的均匀性比较差,所以造成产物性能高低不同。

高温固相合成法操作简单、原料易得,但物相混合不均匀,晶粒无规则形状,粒度分布广,且煅烧时间较长、温度高。

尽管此法的生产周期长,但工艺十分简单,制备条件比较容易控制。

1. 2 Pechini法Pechini法的原理是利用某些酸能与阳离子反应形成螯合物,而螯合物可与多羟基醇聚合形成固体的聚合物树脂。

锂离子电池及性能研究

锂离子电池及性能研究

毕业设计(论文)题目锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的制备及性能研究系(院)化学与化工系专业应用化工技术班级学生姓名学号指导教师职称讲师二〇年月日锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的制备及性能研究摘要锂离子电池因其优越的电化学性能、高比容量、长循环寿命、高能量密度以及放电电压高、体积小、环保绿色等特性在过去的十年内得到了迅猛发展。

作为锂离子电池重要组成部分的正极材料也成为当前该领域研究的热点之一。

尖晶石型LiMn2O4以其高能量密度、价格低廉、无环境污染等特点而被视为最具发展潜力的锂离子电池的正极材料之一。

对高温反应而言,包括高温固相反应法、熔融浸渍法、微波烧结法及其他改进的方法;在低温反应方法中,主要讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法及乳化干燥法等。

体相掺杂和表面修饰是抑制尖晶石型LiMn2O4容量衰减的有效方法。

从锰酸锂的制备与改性研究方面综述了锂离子电池正极材料锰酸锂的研究进展,在此基础上提出了正极材料锰酸锂的发展方向。

关键词: 锂离子电池;正极材料;锰酸锂Preparation and modification of LiMn2O4 as cathode material for lithium ion batteriesAbstractLithium-ion batteries have developed greatly because of its excellent electrochemical properties, high specific capacity, long cycle performance, high energy density and other merits, such as high discharge voltage, small volume and less harm to environment. Spinal LiMn2O4 is a potential cathode material of Li-ion batteries because of its high energy density, low cost and no pollution to environment, etc. Among the synthetic methods, conventional solid-state reaction method, melt-impregnation method, microwave sintering method an-dot her modified method are included in the high-temperature synthetic methods whereas the sol-gel method, co-precipitation method and micro-emulsion method are included in the low-temperature methods. Doping and surface modification are the effectively ways to restrain the capacity loss in cycling. Research progress in recent years on preparation and modification of lithium manganate cathode material was introduced, and based on that, the major developing trend was prospected.Key words: lithium ion battery;cathode material;LiMn2O4目录引言 (1)第一章锂离子电池的简介1.1 锂离子电池的发展 (2)1.2 锂离子电池的工作原理 (3)1.3锂离子电池正极材料的选择原则和尖晶石型L i M n2O4的晶体结构 (4)1.3.1 正极材料的选择原则 (4)1.3.2尖晶石型LiMn2O4的晶体结构 (5)第二章锂锰氧化物制备方法研究现状2.1 固相合成法 (7)2.1.1 传统高温固相法 (7)2.1.2 熔融浸渍法 (7)2.1.3 两段烧结法 (8)2.1.4 其他固相改进方法 (8)2.2 液相合成反应法 (8)2.2.1 溶胶凝胶法 (8)2.2.2 共沉淀法 (9)2.2.3 乳化干燥法 (9)第三章尖晶石型锰酸锂的性能研究3.1 合成温度对材料性能的影响 (10)3.2 尖晶石型锰酸锂的容量衰减机理 (10)3.3 掺入等量不同阴阳离子对材料性能的影响 (11)结论 (12)参考文献 (13)引言锂离子电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)。

锂离子电池正极材料LiCoMnO_(4)制备及其电化学性能研究

锂离子电池正极材料LiCoMnO_(4)制备及其电化学性能研究
结合了二者的性能优势,LiCoMnO4 材料(尖晶石 结构)在 LiCoO2 和 LiMnO2 材料研究中应运而生。 其具有极高的潜力,放电电压约 4.7~5.2 V,甚至可达 到 5.3 V 的高电压[11],显著高于目前的商业化材料 LiCoO2[12]。但该材料合成过程中可能存在 Li2MnO3 非活性杂质相,此类杂质相在实际充放电过程中会降 低电池容量。因此,控制 Li2MnO3 杂质相的生成是制 备高效能 LiCoMnO4 材料的一大难点。本研究通过 调节锂过量程度、磨料粒径、成型压力、烧结温度这 4 个反应条件来探究不同条件下 Li2MnO3 的生成情 况,采用正交试验设计得到一个优化设计方案,并测 试了在此优选方案下获得材料的电化学性能。
Optimized Synthesis and Electrochemical Performance of LiCoMnO4 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries
CHE Wen, WAN Xiaowen, HE Huihui, LIU Sanchao, ZHANG Dongyun, CHANG Chengkang (School of Materials Science and Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)
车 雯, 万晓雯, 何辉辉, 刘三超, 章冬云, 常程康
(上海应用技术大学 材料科学与工程学院, 上海 201418)
摘 要:尖晶石结构的 LiCoMnO4 由于含有 Li 离子和价态可变的 Co 离子、Mn 离子,可以作为锂离 子电池的正极,在输出电压为 5.3 V 左右时具有高能量密度优势。但其合成过程中产生的 Li2MnO3 非 活性杂质,会影响其充放电容量。采用正交试验研究方法,讨论了锂过量程度、原料球磨粒径、成型压 力、烧结温度 4 个因素对 LiCoMnO4 相纯度的影响。通过研究得到优化的材料合成方案,并对其样品 进行了电化学性能测试分析。对比实验结果显示,LiCoMnO4 优化方案中的样品 17#,其电池首次放 电容量为 99.7 mAh·g–1,首圈库伦效率达到 93.3%;而样品 1#首次放电容量为 94.6 mAh·g–1,首圈库伦 效率为 94.2%。优化工艺对容量保持率有很大影响,循环 100 圈后,17#样品容量保持率为 79.4%,而 1#样品容量保持率为 41.6%。对于倍率特性,优化后的 17#样品在 5 C 充放电条件下还具有 67.2 mAh·g–1 的比容量。上述结果显示,优化的材料合成方案提高了 LiCoMnO4 材料的电化学性能;此类材料有望 成为新一代锂离子电池高电位正极材料。 关键词:钴锰酸锂;正交试验;尖晶石结构;电化学性能 中图分类号:TM911 文献标志码:A

尖晶石型八面体结构锰酸锂的制备及其电化学性能

尖晶石型八面体结构锰酸锂的制备及其电化学性能
尖晶石型 LiMn2 O4 因 Mn 元素自然丰度高ꎬ环境友好ꎬ制备过程简单ꎬ结构稳定ꎬ具有稳定的导电、储 锂性能及较高放电平台等优点ꎬ其作为正极材料具有极大的优势[7 ̄10] ꎮ 但是 LiMn2 O4 在实际应用也存在 容量衰减快、高倍率充放电效率低和循环稳定性差等缺点ꎮ 这主要是因为在循环过程中ꎬ尖晶石型 LiMn2 O4 的八面体因 John ̄Teller 效应发生畸变ꎬ同时 Mn3 + 歧化溶解ꎬ导致电极阻抗增大ꎬ容量衰减和循 环性能降低[11 ̄16] ꎮ 为了改善尖晶石型 LiMn2 O4 材料的这些缺点ꎬ目前多通过掺杂、包覆、复合等方法来 改善其循环性能[11 ̄12ꎬ16] ꎬ但这些方法会导致电极材料中活性材料的比例降低ꎬ比容量也随之降低ꎬ而材 料的电化学性能并不能显著提升[17 ̄24] ꎮ
1 实验部分
1. 1 试剂和仪器 所用试剂纯度均为分析纯( 国药集团化学试剂有限公司) ꎬ无需进一步纯化或加工ꎻ导电炭黑 Super
P Li( 瑞士特密高 TIMCAL) ꎻ聚偏氟乙烯 PVDF( 法国阿科玛ꎬMw = 1������ 00 × 107 ) ꎮ 采用 SDT Q600 型热重分析仪( TGAꎬ美国 TA 公司) 分析样品失重情况ꎬ测试条件为:在空气中ꎬ以
第 11 期
陈丽辉等:尖晶石型八面体θ 在 10° ~ 80°范围内ꎻ样品的形貌分析采用 PHILIP Quanta 200 型扫描电子显微镜( SEMꎬ美国 FEI 公 司) 进行ꎻ高清晰颗粒形貌分析采用 Tecnai G20 Philip TEM 型透射电子显微镜( TEMꎬ美国 FEI 公司) 进 行ꎮ Ar 气手套箱( 上海米开罗那机电有限公司) ꎻCHI660E 型电化学工作站( 上海辰华有限公司) ꎬ电压 范围为2������ 5 ~ 4������ 45 Vꎬ扫描速率为 0������ 1 mV / sꎻ蓝电 CT2001A 型电池测试系统( 武汉市蓝电电子股份有限 公司生产) ꎮ 1. 2 尖晶石型八面体结构 LiMn2 O4 的制备

纳米结构尖晶石锰酸锂的合成与表征

纳米结构尖晶石锰酸锂的合成与表征

中国科学技术大学硕士学位论文纳米结构尖晶石锰酸锂的合成与表征姓名:***申请学位级别:硕士专业:物理化学指导教师:***20040601中国科技A学颧|:学位论272004)AbstractSpinelLithiumManganeseOxide,LiMn204.isapromisingcathodematerialforlithiumsecondarybatteriesduetoitsthree-dimensionalLi+ionconduction,excellentvoltageprofilecharacteristics,lowcostandbenignenvironmentalimpact.ItisconcernedasanalternativematerialtoreplacemoreexpensiveandtoxicLiC002inthecommerciallithium—ionbatteries.ItiswellknownthatspinelLiMn204obtainedbysoftchemistrymethods,suchashydrothermalandsol—gelmethodisofhomogeneityincomposition,smallparticlesizewithnarrowpanicle—sizedistributionandveryfewagglomerate,SomanyresearchgroupsfocustheirinterestsonthesoftchemistrymethodstOimprovetheelectrochemicalperformanceofspinelLiMn204.Inthisdissertation,nano-particlesizedandnano—structuredspinelLiMn204aresuccessfullysynthesizedbyhydrothermalmethodatthetemperaturesof700CM90。

(完整word版)尖晶石型锰酸锂综述MicrosoftWord文档

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(完整word版)尖晶石型锰酸锂综述MicrosoftWord文档问题:1、尖晶石锰酸锂放电平台?——3.7v,过冲电压4.2v,保护过放电压2.75v。

工作电压:2.5v-4.2v。

2、三维锂离子通道?——空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结, 形成三维的锂离子扩散通道。

3J hn-Teller效应?——LiMn2O4中Mn3+的电子组态为d4,由于这些d电子不均匀占据着八面体场作用下分裂的d轨道上,导致氧八面体偏离球对称性,畸变为变形的八面体构型,即发生了所谓的Jahl-Teller效应。

尖晶石型锰酸锂1尖晶石型锰酸锂概述锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,如今市场产品均为此种结构。

尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料(空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结, 形成三维的锂离子扩散通道),至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。

但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。

尖晶石锰酸锂动力电池循环寿命较短和储藏性能差的主要原因之一是锰酸锂的锰易溶解于电解液中,特别在高温下(60℃)锰的溶解尤为严重。

传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差、结构不稳定!尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,Fd3m空间群,理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。

如今,传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观(万力新能典型值:123mAh/g,400次,高循环型典型值107mAh/g ,2000次)。

表面修饰和掺杂能有效改善其电化学性能,表面修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。

锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的制备与改性研究的开题报告

锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的制备与改性研究的开题报告

锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的制备与改性研究的开题报告一、选题背景与意义随着新能源汽车的发展,锂离子电池已经成为新能源汽车最主要的动力电源之一,其中正极材料的性能对电池的性能和使用寿命具有决定性影响。

尖晶石锰酸锂具有较高的理论容量(120 mAh/g)、较高的循环稳定性和较佳的安全性能,是锂离子电池常见的正极材料之一。

然而,尖晶石锰酸锂的主要问题是其容量衰减和循环性能下降,这主要是由于材料表面的极性表现导致电化学反应发生变化。

因此,发展能够提高尖晶石锰酸锂循环性能和容量的改性方法,对于提高锂离子电池的性能和使用寿命具有重要意义。

二、研究内容和方法(一)研究内容本次研究计划主要从以下几个方面入手,探究尖晶石锰酸锂的制备和改性方法:1. 尖晶石锰酸锂的制备方法及其结构性能的表征。

2. 硅改性尖晶石锰酸锂的制备与电化学性能的研究。

3. 其他改性方法的尝试和比较。

(二)研究方法1. 尖晶石锰酸锂的制备:采用固态化学反应法制备,通过XRD、FT-IR等测试手段进行结构性能表征。

2. 硅改性尖晶石锰酸锂制备:采用共沉淀和高温固相共烧法制备硅改性尖晶石锰酸锂,采用SEM、TEM、XRD、FT-IR等测试手段对样品进行表征,并研究其电化学性能。

3. 其他改性方法:采用其他改性方法进行尝试并比较其效果。

三、预期成果通过本次研究,预计可以得到以下几个方面的成果:1. 开发一种高效的尖晶石锰酸锂制备方法,提高材料的结构性能。

2. 确定硅改性尖晶石锰酸锂的最佳制备条件,探索其电化学性能。

3. 通过对比,确定最佳的尖晶石锰酸锂改性方法。

通过这些成果,可以为锂离子电池的开发提供重要的参考和指导,为其在新能源汽车等领域的应用提供更加可靠的支持。

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电位 为 4 3 .5~3V, 流 为 0 1C 电 . 。交 流 阻抗 在 上 海 辰 华 C I6 H6B 电化 学 1 作 站 上进 行 , LMnO 一 以 i 为 研 究 电 极 , 片 为 辅 助 电 极 锂
成 的 LMnO i 正 极 材 料 在 相 同 的 充 放 电 条 件 下 只 能 达 到 l5 l mA / h g左 右 的 容 量 水 平 。这 一 结 果 表 明 , 过 采 用 尖 品 石 锰 通
锰酸锂 的制备采用 溶胶凝胶法 制备。首先按照 一定的摩 尔配 比
称取 醋酸 锰 、 酸 锂 、 檬 酸 和 聚 乙烯 醇 ( 醋 柠 平均 分 子 量 为 600 , 0 ) 使L: i Mn=10 : ,柠 檬 酸 :Mn=1:l 聚 乙 烯 醇 :M .5 2 , n=
0 1: 。分别将 四种 物质 溶解 于蒸 馏水后 将所 得溶 液混合 , . 1 并 采用氨水调节该混合溶液 的 p H值为 8 放入 8 , 0℃水域中加热使
备的锰 酸锂 材料 首次放电容量达到 13m g g但经 过 5次充放电循环后容量的衰减率超过 1% 。容量衰减 比较快 的原因可能是 由 3 A / , 0 于所制 备的纳米尖 品石锰 酸锂 材料表面积大 , 与电解 液的反应也 比较快 。 其
关键词 :ino ; L 尖晶石锰酸锂 ; M 锂离子电池; 正极材料; 溶胶凝胶法
由于锂离子 电池具有T作 电压 高 、 自放 电率低 、 能量 密度 高 且循环寿命长等优点 , 为移 动电话 、 作 笔记本 电脑 等高技 术 电子 设备的电源倍受关 注 。在尝试 过的用 于替代 钻酸锂 正极材 料 的过渡金属氧化物替代材料 中 ,i 的性 能相对 较好 。另 LMnO
Z O、r 等氧化物 对所 制备 的 LMnO n ZO i : 进 行 表面 包覆 以提 高 其循环稳定性 。总体来看 , 这些方 法对 于改善 材料 的循 环稳 定性都 能产生一 定的效 果 , 但无 论是掺 杂还 是表 面包 覆都 常常 会以降低材料 的充放 电容量 为代价 。由于 LMnO i 的理论 容量 并不 高 , 用 固相 法 合 成 的该 类 材 料 比 容 量 通 常 只 能 达 到 采
10mA / 左 右 , 过 掺 杂 和 表 面 包 覆 后 , hg 1 经 由于 在 材 料 内 部 或 表
之转 化为橙黄色 的透 明凝 胶 , 最后在 10 o 0 C烘箱 中干燥后 得 到
干凝胶 。将所 得到的干凝胶充分研磨后在通 空气 的电阻炉 中进
行热处理 , 处理 温度为 : 温速率 l 热 升 0℃ ̄ i ,5 ℃ 保 温 5h a r n4 0 ,
发用 于电动汽车或混合 电动车用锂 离子 电池至 关重要 “ 。因 此, 该材料有望作为 电动汽 车用 高功 率锂离 子 电池正极 材料 得
到推 广 应 用 。然 而 ,i 要 真 正 实 现 在 锂 离 子 电池 中 的 规 模 LMnO
1 实 验 方 法
实验所用原 料醋 酸锰 、 酸锂 、 醋 柠檬 酸和 氨水均 为分析 纯。
化商业应用仍然面I 临一些关键 问题需要解 决 。最 主要 的 问题 是 由于在充放 电过程 中出现 Jh T l r an— el 畸变 以及 Mn在电解 液中 e
溶 解 , i 的循 环 性 能 比较 差 J 为 了 解 决 这 一 问题 , LMnO 。 目 前 主 要 采 用 的 方 法 是 掺 杂 和 表 面 涂 覆 , 中 掺 杂 是 以 其 它 金 属 其 离 子 如 M 、 1Z 、o N 等 离 子 替 代 材 料 中 的 M g A 、n C 、i n从 而 i 善 其 结 女 构 稳 定 性 J 而 表 面 涂 覆 则 主 要 采 用 Mg A , B 0 、 。 O、 1 、 2 , O


图 3 LMnO i 2 4正极材料的充放电曲线
Fi . Ch r e—d s h r e C r e fL Mn g3 ag ic a g u v s o i 2 O4
7 0o 5 C保温 1 , 0h 随炉冷却 。最后取 出材料研磨分散后 即得到锰
酸锂样品 。 材 料 的结 构 用 日本 理 学 D M 5 B一1 K 型 x射 线 衍 射 仪 / 5V 8W 表征 。用 C u靶 , 电 压 3 V, 流 为 3 A, 描 速 度 为 管 0k 电 0m 扫 1 / n 扫 描 范 围为 1 。 0 。样 品 形 貌 用 J O 2。mi, 0 一7 。 E L公 司 JM 一 S
2 1 年 3 卷第 l 01 9 2期
广0 4工 ' ̄ 1
・9 7・
尖 晶 石 锰 酸 锂 纳 米 粒 子 的 制 备 及 其 电 化 学 性 能 研 究
陈 亚 ,王佳伟 ,陈 白珍 ,范瑞娟
( 中南大 学冶金 科 工程 学院 ,湖 南 长 沙 4 0 8 ) 学与 10 3
摘 要 : 采用一种溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂纳米粒子并对其恒 电流充放电和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流阻抗特性进行了研究。结果表明, 所制
Ke r y wo ds:L Mn2 ;s n ll h u ma g n s x d i O4 pie i i m n a e e o i e;l h u in b t r t i i m o at y;c t o tra ;s l—g lmeh d t e a h de ma e il o e t o

8 0・
广州化 工
21 年 3 0 1 9卷第 1 2期
极材料与乙炔黑 、 聚合偏氟乙烯 ( V F 按重量 比为 8 1 5混 PD) O: 5: 合均匀 , 滴人适量 N一甲基 2吡 咯烷酮调 制成浆 料 , 用刮刀 刮 采 涂在铝箔上后经 10℃ 真空干燥 得到 正极 片。以锂 片为 负极 , 2 lM LP 6 iF 溶液 ( 溶剂是体积 比为 1: 1的 E 、 M C D C混 合溶剂 ) 为 电解液 , 多孔聚丙 烯膜 为隔 膜组 装 电池 ( 氩气 手套 箱 中进行 ) 。 电池的充放电在新威 B S一 T 2mA充放 电仪上进行 , 充放 电截止
外 由 于合 成 LMnO i 所 用 原 材 料 成 本 低 、 环 境 友 好 , 对 于 开 对 这
件 受 电 池 内部 阻 抗 和 锂 离 子 在 材 料 颗 粒 内 部 的扩 散 阻 抗 控 制 , 其 中 电 池 内部 阻 抗 则 主 要 是 电 化 学 反 应 阻 抗 ” 。 因 此 本 文 J
l s sm an y a t b td t he lr e s e i c s ra e a e ft e n n —p ri l tra . o s wa i l t u e o t a g p c f u fc r a o h a o i r i a t e ma e 1 c i
酸锂 纳米 离子 正极材 料 , 可以增 大电化 学反 应得 以顺利进 行 的 电极 活性 物质 与电解 质界 面面积 , 同时缩短 锂离 子在 固体 活性 物质 内部 的扩散距离 , 从而在相 同的充放 电倍 率条件 下 , 以获 可 得较高的放电 比容量 。
和参 比电极 , 量在 开 路 电位下 进行 , 描 的 电压频 率 范 围为 测 扫
面引入 了非 电化学 活性粒子 , 比容量 又会进一 步降低 , 势必 其 这
影响电池 的比能量。因此 在考 虑提 高材料 的循 环性 能前 , 如何
合成 出比容量 比较 高的 LMnO i 材料也 显得非常 关键 。对 各种 正极材料 的动力 学研究 结果表 明, 锂离 子 电池 的充 放 电过 程 往
Ab t a t i 2 a o a tce r e r d by a s l—g l meh d a d e au td b av n sai h r e—d s s r c :L Mn n n p ri ls we e prpa e o O4 e t o n v l a e y g la o ttc c a g i・ c a g n lcr c e c li e a c p cr .Thlr s lss o d t a h b an d mae iIh d hih i iild s h r ec — h r e a d e e to h mia mp d n e s e ta 口 e u t h we h tt eo t ie t ra a g n t ic a g a a p ct ih r a h d u o 1 a i whc e c e p t mAh y 33 /g,b y ln e f r n e o h tra s f u d t e b d.Th ic a g a utc c i g p ro ma c ft e ma e ilwa o n o b a edsh rec — p ct ee t n wa e st a 0% du n h n e tg t d 5 c a g a iy r t n i s ls h n 9 o i r g t e iv si ae h r e—dic a g y l s I wa o t ae h tte c pa i s h r e c ce . t sp sultd t a h a c t y
50L 60 V扫描 电镜 观察 , 放大倍数为 500 0 。 采用 上述 LM 2 i n 0 作为正极材料制备 22 0 5扣式电池 , 将该正
作 者 简 介 : 亚 (9 3一) , 士 , 师 。主 要 研 究 方 向 :电化 学 及 湿 法 冶 金 。E—m i:h na9 3 @ s a cr 陈 17 男 博 讲 alce y17 a i .o n n
Pr p r to n e t o h m ia o e te fLi n2 4Na pa tce e a a in a d Elc r c e c lPr p r iso M no rils 0
C E a A G J H N Y ,W N i a—w i H N a — hn F N R i ja e,C E B i ze , A u - u n ( c ol f tl ri l c n ea dE gn e n , e t l o t U iesy H n nC a gh 0 3 C i ) S ho o a ug a S i c n n ier g C nr u nvri , u a h n sa4 8 , hn Me l c e i aS h t 1 0 a
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