锰酸锂的制备及其电化学性能
尖晶石锰酸锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究
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
二氧化锰原料对固相法制备尖晶石锰酸锂性能的影响
二氧化锰原料对固相法制备尖晶石锰酸锂性能的影响尖晶石锰酸锂（LiMn2O4）作为一种重要的正极材料，在锂离子电池中具有广泛的应用前景，其性能直接影响到最终电池的性能。
固相法是尖晶石锰酸锂合成的一种常用方法，其中二氧化锰作为一种主要原料，对材料的性能有着重要的影响。
本文将探讨二氧化锰原料对固相法制备尖晶石锰酸锂性能的影响，并对其影响机制进行分析。
一、固相法制备尖晶石锰酸锂固相法是制备尖晶石锰酸锂的一种常用方法，其主要原料包括锂盐和锰盐。
在反应过程中，锂盐和锰盐在高温下发生反应，生成尖晶石锰酸锂。
在这一过程中，二氧化锰作为锰盐的主要原料，对尖晶石锰酸锂的组成和性能有着重要的影响。
二、二氧化锰原料的选择在固相法制备尖晶石锰酸锂的过程中，二氧化锰的选择对最终产品的性能有着重要的影响。
一般来说，二氧化锰的纯度、形貌、晶粒大小等特性会直接影响到尖晶石锰酸锂的电化学性能。
因此，在选择二氧化锰原料时，需要考虑到其物理化学性质，以及尖晶石锰酸锂的要求。
1.纯度：二氧化锰的纯度会直接影响到尖晶石锰酸锂的纯度和电化学性能。
高纯度的二氧化锰可以减少杂质对尖晶石锰酸锂的影响，提高产品的性能稳定性。
2.形貌：二氧化锰的形貌也会对尖晶石锰酸锂的性能产生影响。
通常来说，颗粒状的二氧化锰比粉末状的二氧化锰更容易形成均一的反应体系，有利于生成高质量的尖晶石锰酸锂。
3.晶粒大小：二氧化锰的晶粒大小直接关系到尖晶石锰酸锂的颗粒大小和电化学性能。
较小的晶粒通常意味着更高的比表面积，有利于锂离子的扩散和嵌入，提高电池的循环性能。
三、影响机制二氧化锰的物理化学性质会直接影响到尖晶石锰酸锂的形成和性能。
高纯度的二氧化锰有利于减少杂质对尖晶石锰酸锂的干扰，提高材料的纯度和电化学性能；颗粒状的二氧化锰易于形成均一的反应体系，有利于生成高质量的尖晶石锰酸锂；较小的晶粒有助于提高材料的比表面积和电化学性能。
四、结论。
锰酸锂 磷酸锰铁锂 富锂锰基
锰酸锂、磷酸锰铁锂、富锂锰基是目前锂离子电池中常用的正极材料，它们在电池行业中具有重要的地位，因此对它们的研究备受关注。
本文将从以下几个方面对这三种正极材料进行介绍和分析。
一、锰酸锂1.锰酸锂简介锰酸锂是锰酸盐中的一种，化学式为LiMnO2。
它是一种无机化合物，具有正极材料的特点。
2.锰酸锂的性能锰酸锂的理论比容量较高，可达到275mAh/g，具有较高的放电电压和较平缓的充放电曲线，因此在一定程度上能提高电池的循环寿命。
3.锰酸锂的应用锰酸锂主要应用于锂离子电池的正极材料中，广泛用于移动电源、电动汽车、储能系统等领域。
二、磷酸锰铁锂1.磷酸锰铁锂简介磷酸锰铁锂是一种多元化合物，化学式为LiMnFePO4。
它是一种锰铁锂磷酸盐，具有优异的电化学性能，是一种绿色环保的正极材料。
2.磷酸锰铁锂的性能磷酸锰铁锂具有较高的放电电压，能够提供稳定的电压输出，同时具有优异的循环寿命和安全性能，是一种性能良好的正极材料。
3.磷酸锰铁锂的应用磷酸锰铁锂主要应用于锂离子电池、充电宝、无线鼠标、安防设备等领域，被广泛应用于现代生活中的各个方面。
三、富锂锰基1.富锂锰基简介富锂锰基材料是指以锰酸锂为主要成分的锂离子电池正极材料，具有较高的比容量和良好的电化学性能。
2.富锂锰基的性能富锂锰基具有较高的比容量，能够提供更高的能量密度，同时具有良好的循环寿命和安全性能，是一种性能优异的正极材料。
3.富锂锰基的应用富锂锰基材料广泛应用于电动汽车、储能系统、电动工具等领域，是锂离子电池中使用最为广泛的正极材料之一。
锰酸锂、磷酸锰铁锂和富锂锰基都是锂离子电池中常用的正极材料，它们各自具有不同的优点和应用领域，在未来的发展中仍将发挥重要作用。
随着新能源领域的不断发展壮大，这些正极材料的研究和应用也将迎来更多的机遇和挑战。
相信在未来的发展中，这些正极材料将会不断取得突破性的进展，为新能源领域的发展做出更大的贡献。
近年来，随着新能源汽车市场的蓬勃发展和全球对清洁能源的迫切需求，锂离子电池作为最具潜力和应用前景的储能技术之一，备受关注。
机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究
机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究江剑兵;杜柯;曹雁冰;彭忠东;胡国荣【摘要】LiMn2 O4 has been successful synthesized by the mechanical-activation-oxidation method from high purity manganese powder and Li2 CO3 .The crystal structure,morphology and electrochemical performance of LiMn2 O4 have been characterized by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),charge-discharge test and AC impedance.The results show that the LiMn2 O4 has spinel structure and exhibits uniform particle size distribution.The initial discharge capacities of the LiMn2 O4 are as high as 125.8 mAh/g at 0.1 C and 120.1 mAh/g at 1 C in the voltage range of 3.0-4.4 V at 25 ℃,especially,the discharge capacity retains 103.9 mAh/g at 1 C after 500 cycles.Besides,the as-prepared LiMn2 O4 presents good high temperature per-formance and smaller electrochemical impedance.%以高纯金属锰粉和碳酸锂为原料,通过机械活化氧化法合成了尖晶石LiMn2 O4材料。
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 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 。
尖晶石锰酸锂制备及其电化学性能的研究
以金属锂为对 电极， 酸锂 电极为工作电极， 以锰 电池研究的基础上发展起来 的一种新型蓄电池， 它保 以 ｌ工 ＬＰ ６ （ ｍ Ｅ 留 了锂 电池的 主要优 点， 还解决 了锂 电池难 以克 以 聚丙 烯为 隔膜 ， １ ｏ・『 ｉＦ／Ｃ￣ 酸 乙烯 酯 ） 并且 服的安全和寿命问题， 是一种理想的可充放电池。与 ＋ Ｅ （ 酸二 乙酯 （ １为 电解 液 ， 成 二 电 极 的 Ｄ Ｃ碳 １： ） 组装 现有 的可充 电电池（ 铅酸 电池 、镍镉 电池和镍 氢电池） 实验 电池 。
关 键 词 锰 酸锂 正 极材 料 锂 离子 电池 电化 学 性 能
近 年来 随着 通讯设 备 和信息 技术 的迅速 发展， 至 ４０ｏ， 中 自然冷却， 人 ０ 空气 Ｃ 得到尖 晶石锰 酸锂 产物圈 。 们 对 电池性 能 的要求越 来 越高 。锂 离子 电池 是在 锂 １２ 电池 制备 ．
２ 结 果 与讨 论
ＬＭｎＯ 的 Ｓ Ｍ 照片见 图 １ ｉ ｚ Ｅ 。
． ｉ ２ 的形 貌和结构 子 电池正 极材 料 的有层 状 结 构 的 ＬＣ Ｏ 、ＬＮ Ｏ 和 ２ １ ＬＭｎ０ ｉｏ ｉ ｉｚ
尖晶石结构 的 Ｌ ｎ ｉ 、橄榄石结构的 Ｌ ｅＯ 等 。 Ｍ Ｏ ｉ Ｐ Ｆ 其 中锰 资源 丰富 、价廉 ， 环境 友好 。尖 晶石型 对 ＬＭ ２４ ｉｎ０ 具有 独特 的三维 隧道结 构， 于 “ 有利 的嵌 入
充 放 电后 ， 电 比容 量 降 为 １７９ｍＡ ／。整 个 充 放 放 ０． ｈ ｇ
电循 环 过程 ， 放 电容 量 逐 渐 衰 减 ， 成 一 个 放 电平 其 形 台， 有 突变 的情况发 生 ， 量保 持率 为 ９ ．％。 没 比容 ２ ０
３ 结
以镍锰酸锂为正极材料的固态电池制备与性能研究
以镍锰酸锂为正极材料的固态电池制备与性能研究固态电池作为一种新型的储能装置，具有高能量密度、长循环寿命、安全性高等特点，被广泛应用于智能手机、电动汽车等领域。
以镍锰酸锂为正极材料的固态电池具有优异的性能，本文将对其制备方法和性能进行研究。
首先，镍锰酸锂作为固态电池的正极材料具有较高的比容量和良好的循环稳定性。
它是一种多元化合物，由镍、锰和锂三种元素组成，具有较高的比容量。
同时，镍锰酸锂具有良好的结构稳定性和电化学稳定性，能够保持正极材料的结构完整性，延长电池的循环寿命。
其次，制备固态电池的方法有多种，其中一种常用的方法是固相反应。
首先，将镍酸锂和锰酸锂以一定的摩尔比混合均匀，然后加入适量的锂源（如锂丝或锂片），再经过球磨和烧结等工艺处理，最终得到固态电池的正极材料。
制备过程中需要注意控制反应温度和时间，以确保反应的完全进行。
在性能研究方面，可以从电化学性能、循环性能和安全性等方面进行评估。
首先，通过充放电曲线和电化学阻抗谱等测试方法，可以评估固态电池的电化学性能，包括比容量、充放电效率、电荷传输速率等。
其次，循环寿命是评估固态电池性能的重要指标，可以利用循环伏安法和循环充放电测试等方法进行评估。
最后，安全性是固态电池的重要考虑因素，可以通过温度、震动和外力等方面的试验来评估固态电池的安全性能。
通过制备方法和性能研究，可以得出镍锰酸锂作为固态电池正极材料具有较高的比容量、循环稳定性和安全性，适合应用于固态电池。
然而，目前固态电池还存在着制备成本高、电导率低和界面不稳定等问题，需要进一步的研究和改进。
未来的研究可以探索新的制备方法和材料设计，以提高固态电池的性能和经济性，推动其在能源领域的广泛应用。
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。
二氧化锰制备的锰酸锂结构
二氧化锰制备的锰酸锂结构
摘要：
1.锰酸锂的概述
2.二氧化锰制备锰酸锂的方法
3.锰酸锂的结构特性
4.锰酸锂的应用领域
正文：
1.锰酸锂的概述
锰酸锂（LiMn2O4）是一种典型的锂离子电池正极材料，具有良好的电化学性能、环境友好性和成本优势。
在锂离子电池领域，锰酸锂具有广泛的应用前景。
2.二氧化锰制备锰酸锂的方法
二氧化锰（MnO2）是一种常见的锰氧化物，通过特定的化学反应可以制备出锰酸锂。
常见的制备方法有固相法、液相法和溶胶凝胶法等。
这些方法在制备过程中有所不同，但最终都可以得到锰酸锂。
3.锰酸锂的结构特性
锰酸锂具有典型的层状结构，其晶体结构为α-NaFeO2 型。
在晶体结构中，锂离子（Li+）位于层间，而锰酸根离子（MnO4）则位于层内。
这种特殊的结构使得锰酸锂具有良好的电化学性能。
4.锰酸锂的应用领域
锰酸锂在锂离子电池领域有着广泛的应用。
由于其成本较低，环境友好，
且具有较好的电化学性能，锰酸锂已经成为一种重要的锂离子电池正极材料。
此外，锰酸锂还应用于其他领域，如电化学电容器、锂离子超级电容器等。
总之，二氧化锰制备的锰酸锂具有优良的结构特性和电化学性能，使其在锂离子电池领域具有广泛的应用前景。
锰酸锂正极材料
锰酸锂正极材料
锰酸锂是一种重要的正极材料，被广泛应用于锂离子电池中。
它具有高比容量、良好的循环稳定性和优异的电化学性能，因此备受关注。
本文将对锰酸锂正极材料的特性、制备方法和应用进行介绍。
首先，锰酸锂的特性。
锰酸锂具有较高的比容量，其理论比容量可达到
301mAh/g，这使得锂离子电池具有较高的能量密度。
此外，锰酸锂在3V的电压范围内具有良好的循环稳定性，能够满足电池在长期循环使用中的要求。
同时，锰酸锂的价格相对较低，制备成本较为可控，这使得其在商业应用中具有一定的优势。
其次，锰酸锂的制备方法。
目前，常见的制备锰酸锂的方法包括固相法、溶胶
-凝胶法和水热法等。
固相法是将锂盐和锰盐在一定的摩尔比下混合，经过高温固
相反应得到锰酸锂。
溶胶-凝胶法是通过化学溶胶合成方法得到前驱体，再经过煅
烧得到锰酸锂。
水热法则是在高温高压水热条件下合成锰酸锂。
这些方法各有优劣，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
最后，锰酸锂的应用。
锰酸锂作为正极材料被广泛应用于锂离子电池中，包括
手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
随着电动汽车、储能系统等领域的快速发展，对锰酸锂正极材料的需求也在不断增加。
同时，人们也在不断研究改进锰酸锂的性能，以满足更高能量密度、更长循环寿命的要求。
总之，锰酸锂作为一种重要的正极材料，具有广阔的应用前景。
随着科技的不
断进步和需求的不断增加，相信锰酸锂的性能和制备方法会有更大的突破和发展，为锂离子电池领域带来更多的惊喜。
锰酸锂分子式
锰酸锂分子式一、介绍锰酸锂是一种无机化合物，其分子式为LiMnO2。
它由锰、氧和锂元素组成，是一种重要的正极材料，在电池领域有广泛的应用。
二、化学性质1. 分子结构锰酸锂的分子结构由一个锰离子（Mn）与两个氧离子（O）以及一个锂离子（Li）组成。
它的晶体结构属于α-NaFeO2型，其中锰和氧原子通过共价键连接在一起，而锂离子则占据晶格间隙。
2. 氧化还原性质作为正极材料，锰酸锂具有良好的氧化还原性质。
在充放电过程中，它可以发生以下反应：充电反应：Li1-xMnO2 → Li1-xMnO2-x + xLi+ + xe-放电反应：Li1-xMnO2-x + xLi+ + xe- → Li1-xMnO2这些反应使得锰酸锂能够储存和释放大量的电荷，并实现高容量的电池运行。
3. 热稳定性锰酸锂在高温下具有较好的热稳定性。
它的熔点约为900摄氏度，能够在较高温度下保持结构的稳定性，不易发生分解或失去活性。
4. 溶解性锰酸锂在水中的溶解度较低，但可以溶解于一些有机溶剂中，如乙二醇、丙二醇等。
这些溶剂可以改善锰酸锂的电化学性能，并提高其在电池中的利用效率。
三、应用领域1. 锂离子电池锰酸锂是一种重要的正极材料，在锂离子电池中被广泛应用。
由于其高容量、良好的循环寿命和较低的成本，它成为了手机、笔记本电脑、电动工具等便携式设备中常见的电池材料。
2. 太阳能储能系统随着可再生能源的快速发展，太阳能储能系统成为了实现可持续发展的重要手段之一。
锰酸锂作为太阳能储能系统中的储能材料，可以将太阳能转化为电能，并在需要时释放出来，满足家庭和工业用电的需求。
3. 电动汽车电动汽车是未来交通发展的趋势，而锰酸锂则是其中重要的组成材料之一。
它具有高容量、较低成本和较好的安全性能，适合用于电动汽车的动力系统。
锰酸锂电池在电动汽车中具有良好的充放电性能和循环寿命，可以满足长途驾驶和日常通勤的需求。
四、发展趋势随着科技的不断进步和人们对清洁能源的追求，锰酸锂作为正极材料，在各个领域都有着广阔的应用前景。
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。
焙烧温度对锰酸锂结构及电化学性能影响研究
ｂ ｒｙｄｆ ａ ｔ ｎ Ｘ Ｄ） ｓａ ｎ ｇｅｅｔ ｎ ｃｏｃ ｐ Ｓ Ｍ） ａ ｄ ｇ ｌ ｎ ｓ ｔ ｈ ｒｅｄｓｈ ｒ ｓ． ｅｕｔ ｓ ｏ ｅ ｙＸ－ ａ ｉｒｃ ｏ （ Ｒ ， ｎ ｉ ｌｃ ｏ ｍｉ ｓｏ ｙ（ Ｅ ， ｎ ａ ａ ｏｔ ｉ ｃ ａｇ — ｉ ａｇ ｔ ｔ ｓｌ ｈ ｗ ｄ ｉ ｃ ｎ ｒ ｒ ｖ ａｅ ｃ ｅｅ Ｒ ｓ
烧 结 ． 型 破 坏 …。 图 １为 不 同 焙 烧 温 度 制 备 的 晶 ＬＭｎＯ 材 料 的 Ｘ Ｄ谱 图 。 图 １ ｉ Ｒ 从 可看 出 ， 样 品 ４组
均在 ２ 为 １ ． 、６１ 、４４ 等 位 置 出 现 较 强 衍 射 ８６ ３ ．。４ ．。 ｏ
无 机 盐 工 业
（ 中海 油 天 津 化 工 研 究设 计 院 ， 天津 ３ ０ ３ ） ０ １ １
摘 要 ： 用 高 温 固相 法 在 不 同温 度 下 合 成 了正 极 材 料 锰 酸 锂 。采 用 ｘ射 线 衍 射 （ Ｒ 、 描 电镜 （Ｅ 和 恒 采 Ｘ Ｄ）扫 Ｓ Ｍ） 流 充 放 电测试 研 究 了不 同 温 度 下合 成 的锰 酸 锂 样 品 的结 构 、 貌 及 电化 学 性 能 。 果 表 明 ： ８ ０ｏ时 合 成 的样 品具 形 结 在 ５ Ｃ 有 最 佳 的电 化 学 性 能 ， Ｏ１ （ ＝ ４ 在 ．Ｃ １ １８ Ｃ ｍＡ．，） 充 放 电 倍 率 下 ， 次 放 电 比容 量 为 １０ Ｉｇ 的 ｌ 首 ２ ．ｍＡ・儋， 过 ２ ７ ｈ 经 ０次 充 放 电循 环 后 容 量保 持 率 为 ９ ．％ ５２ 关 键 词 ：ｉ ２ 尖 晶石 ； 烧 温 度 ； ＬＭｎ０ ； 焙 高温 固相 法 ； 电化 学 性 能
中 图分 类 号 ：Ｑ１ １１ Ｔ ３ ．１ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６ ４ ９ （０ ２ ０ — ０ １ ０ １０ — ９ ０ ２ １ ）７ ０ ３ － ２
锰酸锂离子电池正极材料的制备与表征
一制备将反应物Mn (CH3COO) 2 ·4H2O (分析纯) 、CH3COOLi·2H2O(分析纯) 和柠檬酸(分析纯) 按一定配比混合(Li:Mn=1.05:2),均匀搅拌,用氨水调节pH 值(7.5),在90～100 ℃水浴加热1 h ,然后于真空干燥箱中140 ℃干燥5 h 得到干凝胶前驱体,干凝胶于280℃燃烧后,再于450～800 ℃下焙烧6～15 h 即得到样品·二电性能测试正极是活性LiMn2O4材料、导电剂SP 和粘结剂PVDF( 质量比84 ：8：8) 的混合物, 复合在集流体铝箔上; 负极为金属锂片; 电解液为1mo l/ L LiPF6的EC/ DMC( 体积比50/ 50) 溶液; 以聚丙烯微孔膜( Celg ard2400) 作为电池的隔膜。
电池在H2O 和O2含量均小于1ppm 的充满氩气的手套箱( M ikrouna, super-1220) 中装配而成。
用多通道型电池测试仪( 深圳新威BTS)进行恒流充放电实验, 充放电电流密度为0.5C( 74mAh/ g ) ,充放电电压为3.3~4.4V。
采用德国的Zahner 电化学工作站( IM6ex) 进行循环伏安( 扫描速率为0.1mV/ s, 电压范围为3.2~ 4.4V) 测试。
步骤1 温度TGA-DTA不同温度下合成样品XRD200、300、400、450（TG-DTA）、500、550、600、650、700、750、800) 杂相峰不同温度（600、700、800）下合成的样品恒电流充放电测试：首次充放电的电压-比容量曲线图、放电比容量随循环次数变化曲线；SEM最佳灼烧温度循环伏安测试2 PH (4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)不同PH值下所得的凝胶合成的样品的XRD不同pH 值得到凝胶制备的锰酸锂电化学容量最佳PH充放电曲线3升温方式分段升温（先以8℃/min 的升温速率从室温加热到450℃, 保温5 小时, 随后的升温速度为5℃/min 升温到650℃再恒温12h){4保温时间为焙烧温度650℃, 采用分段升温方式, 在不同保温时间（6h、12h、24h）下得到产物的XRD 衍射图与放电比容量随循环次数变化曲线}快速升温( 20℃/min 直接升温到650℃再恒温12h)慢速升温( 2℃/min 升温到650℃再恒温12h) 三种不同的升温方式升温至650℃, 然后保温12 小时下所得产物的XRD 衍射图。
锂离子电池高电压正极材料镍锰酸锂的制备及电化学性能
锂离子电池高电压正极材料镍锰酸锂的制备及电化学性能刘树林;田院;孙永辉【摘要】微乳液法是锂离子电池正极材料的一种新型制备方法.通过将反应物原料配制成微乳液,然后加入沉淀剂H2C2O4溶液,使反应在其水核内部比较温和地发生,有效地控制产物的尺寸和形貌,制备得到形貌均匀的径向纳米尺寸产物LiNi05Mn15O4正极材料.测试产物的电化学性能,结果显示:在0.5,10和20C倍率下,首次放电比容量分别为130.03,113.6和101.4mAh g一,经过100次循环后分别保持127.9,102.2和85.1mAh g-1的放电比容量,其容量保持率可达98.4％,89.9％和83.9％,说明这种形貌均匀的径向纳米尺寸能够极大地缩短电极反应中电子和锂离子的传输距离,并且其较大的比表面积可以为电极材料和电解液提供更大的接触面积,从而显著提高锂离子脱出和嵌入的速度,使电极材料表现出优异的电化学性能.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】4页(P50-52,57)【关键词】微乳液法;锂离子电池;高电压正极材料【作者】刘树林;田院;孙永辉【作者单位】合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ131.1+1随着经济的迅速发展及人们生活水平的不断提高，手机、笔记本电脑、家用便携式电子产品、轻型电动车、纯电动和混合动力汽车等产量逐年提高，广泛应用于这些领域的锂离子电池需求量也随之增长。
同时一些新兴行业如风电、光伏发电、4G移动通信等方兴未艾，在储能电池、动力电池方面对锂电池的需求潜力巨大[1]。
锂离子电池正极材料是决定锂电池性能好坏的关键材料，是锂电池技术的核心部分，开发出具有更高的能量密度和功率密度的锂离子电池正极材料，并通过技术手段改进其电化学性能，具有重要的研究意义和实用价值[2-4]。
锰源对合成尖晶石锰酸锂的影响及电化学性能分析
第４３卷第３期２０２４年６月沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ ４３Ｎｏ ３Ｊｕｎ ２０２４收稿日期:２０２３－０７－０８基金项目:国家自然科学基金项目(５２００４１６５)ꎻ２０２３年度沈阳市科技技术计划项目(２３－４０７－３－２７)ꎻ辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(面上项目)(ＪＹＭＳ２０２３０１８０)作者简介:崔勇(１９８３ )ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为锂离子电池正负极材料的制备及应用㊁薄膜太阳能电池材料的制备及应用ꎮ文章编号:１００３－１２５１(２０２４)０３－００７０－０６锰源对合成尖晶石锰酸锂的影响及电化学性能分析崔㊀勇１ꎬ唐啸虎１ꎬ邵忠财１ꎬ邵鸿媚１ꎬ张㊀伟１ꎬ李学田１ꎬ董㊀华２(１.沈阳理工大学环境与化学工程学院ꎬ沈阳１１０１５９ꎻ２.西北工业集团有限公司ꎬ西安７１００４３)摘㊀要:使用不同金属锰源(醋酸锰ꎬ硫酸锰ꎬ氯化锰)为原料ꎬ合成具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料锰酸锂ꎮ首先采用共沉淀法合成锰酸锂前驱体ꎬ然后采用空气中热处理手段制备锰酸锂正极材料ꎮ通过Ｘ射线衍射㊁扫描电镜对合成材料的结构㊁形貌及组成进行分析ꎬ结果表明三种锰源制备的锰酸锂正极材料均具有尖晶石结构ꎮ采用电化学方法测试合成材料组装的锂离子电池充放电性能ꎬ结果显示氯化锰㊁醋酸锰及硫酸锰制备的锰酸锂正极材料分别具有１０８ ９㊁１０４ ４和９５ ５ｍＡｈ/ｇ的放电比容量ꎬ表明使用氯化锰作为锰源制备的锰酸锂正极材料具有最佳的电化学放电性能ꎬ在经历５０次充放电循环之后ꎬ锰酸锂正极材料仍然具有９７ ４％的容量ꎮ关㊀键㊀词:锰源ꎻ锰酸锂ꎻ锂离子电池ꎻ电化学性能中图分类号:ＴＭ９１２文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００３－１２５１.２０２４.０３.０１０ＥｆｆｅｃｔｏｆＭａｎｇａｎｅｓｅＳｏｕｒｃｅｏｎＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳｐｉｎｅｌＬｉｔｈｉｕｍＭａｎｇａｎａｔｅａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣＵＩＹｏｎｇ１ꎬＴＡＮＧＸｉａｏｈｕ１ꎬＳＨＡＯＺｈｏｎｇｃａｉ１ꎬＳＨＡＯＨｏｎｇｍｅｉ１ꎬＺＨＡＮＧＷｅｉ１ꎬＬＩＸｕｅｔｉａｎ１ꎬＤＯＮＧＨｕａ２(１.ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１０１５９ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＸｉ ａｎ７１００４３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔａｌｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅｓꎬｍａｎｇａｎｅｓｅａｃｅｔａｔｅꎬｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅꎬｍａｎｇａ￣ｎｅｓｅｃｈｌｏｒｉｄｅａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓꎬｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｗｉｔｈｓｐｉｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ.Ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｏ￣ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｗａｙꎬａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎａｉｒ.Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆａｓ￣ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸ￣ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄＳＥＭ.Ｔｈｅｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍ￣ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ.Ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｒｅｅｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅｓｈａｄｕｎｉｆｏｒｍｓｐｉｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.Ｔｈｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍａｎｇａｎｅｓｅｃｈｌｏｒｉｄｅꎬｍａｎ￣ｇａｎｅｓｅａｃｅｔａｔｅａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅｈａｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ１０８ ９ꎬ１０４ ４ａｎｄ９５ ５ｍＡｈ/ｇ.Ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｐｒｅｐａｒｅｄｕｓｉｎｇｍａｎｇａｎｅｓｅｃｈｌｏｒｉｄｅａｓａｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅｈａｄｔｈｅｂｅｓｔｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬａｎｄｓｔｉｌｌｈａｄａｃａｐａｃｉｔｙｏｆ９７ ４％ａｆｔｅｒ５０ｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｙｃｌｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅꎻＬｉＭｎ２Ｏ４ꎻＬｉ￣ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓꎻｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ㊀㊀锂离子电池具有高容量㊁长期循环稳定性好等优点ꎬ广泛应用于通信㊁汽车㊁储能等领域[１]ꎮ锂离子电池的发展离不开材料的开发和性能优化ꎬ正㊁负极材料在很大程度上决定了锂离子电池的电化学性能ꎮ锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂(ＬＣＯ)[２]㊁磷酸铁锂(ＬＦＰ)[３]㊁锰酸锂(ＬＭＯ)[４－５]和镍钴锰三元(ＮＣＭ)材料[６－７]ꎮ由于环境保护和成本因素ꎬ钴和镍的使用受到限制[８－１０]ꎮ尽管ＬＦＰ作为锂离子电池的正极材料具有良好的稳定性和成本优势ꎬ但其放电比容量难以提高ꎬ并且在高温下放电比容量下降明显ꎬ该现象影响了其作为锂离子电池正极材料的大规模应用[１１－１３]ꎮ锰元素具有含量高㊁分布广和开发生产成本低等优点ꎬ且制备的锰酸锂正极材料具有高放电平台和高放电电压的优势ꎬ具有良好的应用前景ꎮ但锰酸锂本身也存在一定的缺陷ꎬ由于Ｊａｈｎ￣Ｔａｌｅｒ效应的存在[１４－１７]ꎬ锰酸锂电池的循环稳定性受到了很大影响ꎬ因此对锰酸锂进行性能优化和改进成为当前研究的重点方向ꎮ锂离子电池正极材料的合成方法包括沉淀法㊁水热法和高温固相法ꎮ沉淀法是制备超细粉体的有效方法ꎬ具有制备条件简单㊁反应快速㊁粉体形貌可控㊁尺寸均匀等优点ꎬ也是制备锂离子电池正极材料的一种优良方法ꎮ为了获得分散均匀的粉末ꎬ本文使用不同锰源ꎬ采用沉淀法制备锰酸锂正极材料ꎬ对其结构㊁形貌进行表征ꎮ研究不同锰源对锰酸锂正极材料的放电性能㊁循环性能和交流阻抗的影响ꎮ１㊀实验部分１.１㊀主要试剂硫酸锰(ＭｎＳＯ４ Ｈ２Ｏ)㊁醋酸锰((ＣＨ３ＣＯＯ)２ ４Ｈ２Ｏ)㊁氯化锰(ＭｎＣｌ２ ４Ｈ２Ｏ)㊁碳酸氢铵(ＮＨ４ＨＣＯ３)㊁氢氧化锂(ＬｉＯＨ Ｈ２Ｏ)㊁炭黑㊁聚偏氟乙烯(ＰＶＤＦ)㊁Ｎ－甲基吡咯烷酮(ＮＭＰ)ꎬ以上试剂均为分析纯ꎬ均购于国药集团化学试剂有限公司ꎮ１.２㊀样品制备采用化学沉淀法制备锰酸锂(ＬｉＭｎ２Ｏ４)正极材料ꎬ工艺流程如图１所示ꎮ㊀㊀分别配制一定浓度的碳酸氢铵溶液和锰源溶液ꎮ碳酸氢铵作为沉淀剂ꎬ以每分钟１０滴的速度滴入锰源溶液中ꎬ制备锰酸锂前驱体ꎮ将锰酸锂前驱体和锂源在研钵中研磨ꎬ使两者混合均匀ꎬ放置在马弗炉中加热到５００ħꎬ保温２ｈꎬ然后加热到７００ħ保温１０ｈꎬ制得锰酸锂正极材料ꎮ为便于比较ꎬ将由硫酸锰㊁醋酸锰和氯化锰合成的锰酸锂材料分别表示为ＬＭＯ￣Ｓ㊁ＬＭＯ￣Ａ和ＬＭＯ￣Ｃꎮ图１㊀锰酸锂正极材料的制备流程Ｆｉｇ.１㊀ＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＬＭＯｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀电极由活性物质锰酸锂㊁炭黑和ＰＶＤＦ的混合物制备而成ꎬ质量比为８ʒ１ʒ１ꎮ将混合物分散在Ｎ－甲基吡咯烷酮中ꎬ所得浆液均匀分散在铝箔上ꎬ９０ħ真空干燥１２ｈ后ꎬ组装ＣＲ２０３２型号硬币电池ꎮ１.３㊀样品表征采用Ｃｕ￣Ｋα辐射的Ｘ射线衍射仪(ＸＲＤꎬ岛津６１００ꎬ日本岛津公司)测定样品的晶体结构ꎬＸＲＤ数据采集范围为１０ʎ~８０ʎꎬ扫速７(ʎ)/ｍｉｎꎮ采用扫描电镜(ＳＥＭꎬＶＥＧＡ３￣ＸＭＵꎬ捷克Ｔｅｓｃａｎ公司)在２０ｋＶ强度的电子束条件下测量样品的形貌ꎮ采用能量色散Ｘ射线光谱(ＺＥＩＳＳＧｅｍｉ￣ｎｉＳＥＭ５００ꎬ卡尔蔡司公司)对样品表面的元素进行鉴定ꎮ１.４㊀电化学性能表征在３ ３~４ ５Ｖ范围内测试锰酸锂的电化学性能ꎬ扫描速率为０ １ｍＶ/ｓꎮ电化学性能交流阻抗谱(ＥＩＳ)测量在０ ０１~１００ｋＨｚ频率范围内进行ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀锰酸锂的结构分析不同锰源制备锰酸锂正极材料的ＸＲＤ谱图ꎬ如图２所示ꎮ㊀㊀由图２可知ꎬＬＭＯ￣Ａ㊁ＬＭＯ￣Ｃ和ＬＭＯ￣Ｓ三个样品在衍射角分别为１８ ６７ʎ㊁３６ ２１ʎ㊁３７ ８８ʎ㊁４４ ０２ʎ㊁４８ ２１ʎ㊁５８ ６４ʎ㊁６４ ０１ʎ㊁６７ ３２ʎ㊁７５ ８１ʎ和７６ ８５ʎ处出现衍射峰ꎬ与ＪＣＰＤＳ７０￣３１２０卡片中锰酸锂的(１１１)㊁(３１１)㊁(２２２)㊁(４００)㊁(３３１)㊁(５１１)㊁(４４０)㊁(５３１)㊁(５３３)和(６２２)晶面峰值相对应ꎬ无明显偏移ꎬ属Ｆｄ￣３ｍ空间群的立方尖晶石结构ꎮ使用Ｊａｄｅ软件对数据进行整理ꎬ得到不同锰１７第３期㊀㊀㊀崔㊀勇等:锰源对合成尖晶石锰酸锂的影响及电化学性能分析源制备锰酸锂的晶面间距ａ和晶胞体积Ｖꎮ利用布拉格方程㊁谢乐公式等计算出晶面间距及晶粒尺寸Ｄꎬ如表１所示ꎮ图２㊀锰酸锂正极材料的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ.２㊀ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓｐｉｎｅｌｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ表１㊀不同锰源合成锰酸锂样品的参数Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅｓ锰酸锂ａ/ÅＶ/Å３Ｄ/ｎｍＬＭＯ￣Ａ８ ２２２５５５５ ９２５０ ３ＬＭＯ￣Ｓ８ ２３０６５５７ ５５５５ ９ＬＭＯ￣Ｃ８ ２１６３５５４ ６６４５ ８㊀㊀衍射峰面越宽ꎬ晶粒尺寸越小ꎬ越有利于Ｌｉ＋的扩散ꎮ综合图２和表１ꎬ比较三种不同锰源合成的锰酸锂样品可知ꎬＬＭＯ￣Ｃ相较于ＬＭＯ￣Ａ和ＬＭＯ￣Ｓꎬ拥有更小的晶粒尺寸和更短的晶面间距ꎬ更有利于Ｌｉ＋的传输扩散ꎮ２.２㊀锰酸锂的形貌分析图３为不同锰源合成的尖晶石锰酸锂正极材料的ＳＥＭ图像ꎮ由图３可见:样品ＬＭＯ￣Ｓ颗粒分布大小不一ꎬ在图示倍率下的ＳＥＭ图像中ꎬ颗粒聚集严重ꎬ成块较明显ꎻＬＭＯ￣Ｃ和ＬＭＯ￣Ａ的颗粒分布较为均匀ꎬ颗粒成块少且小ꎻ与ＬＭＯ￣Ａ相比ꎬＬＭＯ￣Ｃ的颗粒样貌更为完整分散ꎬ无明显颗粒团聚ꎮ锂离子电池性能与正极材料的形貌㊁尺寸㊁分散性有关ꎬ为了提高电池的性能ꎬ必须提高电极内的Ｌｉ＋扩散速度ꎬ缩短Ｌｉ＋在正极材料中的扩散距离ꎮ电极材料的粒径影响了Ｌｉ＋的扩散ꎬ进而影响锂离子电池的额定容量ꎮ从这方面来看ꎬ电极的结构越细小ꎬ对电池性能越有利ꎬ在此类电极中ꎬＬｉ＋扩散距离显著缩短ꎬ有利于电池的电化学性能提高ꎮ图３中材料的分散程度和粒径大小与ＸＲＤ测试计算结果基本吻合ꎮ该部分结果也与下文中锰酸锂的电化学测试结果一致ꎬ表明氯化锰作为锰源制备的锰酸锂正极材料有较好的容量和电化学循环性能ꎮ图３㊀不同锰源合成尖晶石锰酸锂正极材料的ＳＥＭ图像Ｆｉｇ.３㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｓｐｉｎｅｌｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅｓ㊀㊀氯化锰作为锰源制备锰酸锂的ＳＥＭ图如图４所示ꎮ由图４(ａ)可见ꎬ锰酸锂前驱体尺寸均匀ꎬ分散性好ꎬ但无完整的粒状结构和清晰的晶界ꎮ由图４(ｂ)可见ꎬ锰酸锂前驱体煅烧完成后ꎬ形成了完整的粒状结构和清晰的晶界ꎬ得到的材料具有良好的分散性ꎮ由图４(ｃ)㊁图４(ｄ)可知ꎬ元素２７沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４３卷均匀分布ꎬ无明显的团聚现象ꎮ图４㊀氯化锰为锰源制得锰酸锂的ＳＥＭ图像Ｆｉｇ.４㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｕｓｉｎｇｍａｎｇａｎｅｓｅｃｈｌｏｒｉｄｅａｓｍａｎｇａｎｅｓｅｓｏｕｒｃｅ２.３㊀锰酸锂的电化学性能分析三种不同锰源制备的锰酸锂正极材料在０ ２Ｃ倍率下的首次充放电曲线如图５所示ꎬ充放电５０次的循环性能曲线如图６所示ꎬ其放电性能数据如表２所示ꎮ图５㊀锰酸锂正极材料的首次充放电图Ｆｉｇ.５㊀Ｉｎｉｔｉａｌｃｈａｒｇｅ/ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｉａｇｒａｍｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ图６㊀锰酸锂正极材料充放电５０次的循环性能曲线Ｆｉｇ.６㊀Ｃｙｃｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｕｒｖｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒ５０ｔｉｍｅｓｏｆｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ㊀㊀由图５可见ꎬ三种不同锰源的锰酸锂正极材料充放电曲线均出现两个明显的电压平台ꎬ表明锰酸锂的充放电过程是分步进行的ꎬ两个电压平台对应不同的电化学反应过程ꎮ由图６可知ꎬＬＭＯ￣Ｃ的放电容量为１０８ ９ｍＡｈ/ｇꎬ明显高于ＬＭＯ￣Ａ和ＬＭＯ￣Ｓ(放电容量分别为１０４ ４ｍＡｈ/ｇ和９５ ５ｍＡｈ/ｇ)ꎬ具有更好的优势ꎮ由表２可知ꎬＬＭＯ￣Ｃ相比ＬＭＯ￣Ａ和ＬＭＯ￣Ｓꎬ拥有更高的放电容量㊁更好的容量保持率ꎮ在使用三种不同锰源制备锰酸锂的过程中ꎬ不同锰源与铵根离子结合的产物分别为氯化铵㊁醋酸铵和硫酸铵ꎬ以上三种产物对应的标准摩尔生成焓分别为－３１４ ４３㊁－５１８ ５２和－１１８０ ８５ｋＪ/ｍｏｌꎬ３７第３期㊀㊀㊀崔㊀勇等:锰源对合成尖晶石锰酸锂的影响及电化学性能分析由于氯化铵的标准摩尔生成焓最大ꎬ氯离子在溶液中存在时ꎬ更易结合铵根离子ꎬ使沉淀更为完全ꎬ制备的锰酸锂粉末晶格参数最小ꎬ在充放电时有利于Ｌｉ＋的扩散ꎬ因此使用氯化锰作为锰源时制备的锰酸锂正极材料性能最佳ꎮ表２㊀锰酸锂正极材料在０ ２Ｃ下充放电循环５０次的放电性能数据Ｔａｂｌｅ２㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄａｔａｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｔ０ ２Ｃｆｏｒ５０ｃｈａｒｇｅ/ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｙｃｌｅｓ锰酸锂放电容量/(ｍＡｈ ｇ－１)第１次第５０次容量保持率/％ＬＭＯ￣Ｃ１０８ ９１０６ ２９７ ４ＬＭＯ￣Ａ１０５ ０９８ ２９３ ５ＬＭＯ￣Ｓ９５ ５８９ ９９４ １２.４㊀锰酸锂的交流阻抗分析为研究不同锰源对锰酸锂电化学性能的影响ꎬ进行了循环伏安分析ꎮ不同锰源制备的锰酸锂正极材料５０次充放电循环后循环伏安(ＣＶ)曲线如图７所示ꎮ图７㊀锰酸锂正极材料５０次充放电循环后的循环伏安曲线Ｆｉｇ.７㊀ＣＶｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｆｔｅｒ５０ｃｈａｒｇｅ/ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｙｃｌｅｓ㊀㊀由图７可见ꎬ不同锰源制备正极材料的ＣＶ曲线都有两对氧化还原峰ꎬ表明发生了两个氧化还原反应ꎬ对应Ｌｉ＋的脱出与嵌入ꎬ与图中的两个充放电平台相呼应ꎮ两对氧化还原峰之间的峰值电位差(ΔＥＰ)反映了电池的极化程度ꎬ峰值电流强度反映了电化学反应的强度ꎬ由图７可知ꎬＬＭＯ￣Ｃ的峰值电位差弱于ＬＭＯ￣Ａ与ＬＭＯ￣Ｓꎬ而其相应的峰值电流强度却远大于ＬＭＯ￣Ａ与ＬＭＯ￣Ｓꎮ在三者的循环伏安分析中ꎬＬＭＯ￣Ｃ的ΔＥＰ１和ΔＥＰ２分别为３６２ｍＶ与３３７ｍＶꎬ明显小于ＬＭＯ￣Ａ与ＬＭＯ￣Ｓ的ΔＥＰ１与ΔＥＰ２ꎮ表明在充放电过程中ＬＭＯ￣Ｃ具有较好的电化学反应活性及较小的极化反应ꎬ拥有更好的电化学性能ꎮ图８为氯化锰作锰源合成正极材料首次(ＬＭＯ￣ＣＦ)和５０次(ＬＭＯ￣Ｃ５０)充放电后的循环伏安曲线ꎮ图８㊀氯化锰合成锰酸锂正极材料首次和５０次充放电后的循环伏安曲线Ｆｉｇ.８㊀ＣＶｏｆｆｉｒｓｔａｎｄ５０ｔｈｃｙｃｌｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｆｒｏｍｍａｎｇａｎｅｓｅｃｈｌｏｒｉｄｅ㊀㊀由图８可知ꎬ合成的材料都存在两个氧化还原峰ꎬ对应着正极材料的充放电过程ꎮＬＭＯ￣ＣＦ的峰值电位差ΔＥｐ１为２４１ｍＶꎬ明显小于ＬＭＯ￣Ｃ５０的ΔＥｐ１ꎬ说明在充放电过程中ꎬＬＭＯ￣Ｃ正极材料发生较为严重的极化反应ꎬ与此同时ꎬＬＭＯ￣ＣＦ的峰值电流强度也远大于ＬＭＯ￣Ｃ５０ꎬ表明充放电过程中ꎬ材料不仅发生了极化反应ꎬ同时材料结构也发生了一定的变形ꎬ从而导致材料的电化学反应活性降低ꎮ不同锰源制备的锰酸锂正极材料在相同条件下测试的交流阻抗(ＥＩＳ)图谱如图９所示ꎬ拟合关系如图１０所示ꎬ图中ω为测试时的角频率ꎮ图９㊀锰酸锂正极材料的ＥＩＳ图谱和等效电路图Ｆｉｇ.９㊀ＥＩＳｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ４７沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４３卷图１０㊀锰酸锂正极材料ＥＩＳ图的拟合关系图Ｆｉｇ.１０㊀ＦｉｔｔｅｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆＥＩＳｐｒｏｆｉｌｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀图９中每个样品的阻抗谱均由一个高频区的半圆和一条低频区的斜线组成ꎬＥＩＳ图谱中ꎬ高频区的半圆表示电极表面和电解液界面的双电层电容(ＣＰＥ)和电荷转移电阻(Ｒｃｔ)ꎬ低频的斜线代表Ｌｉ＋在电解液中的传输阻力ꎬ也称为Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗(Ｚｗ)ꎮ图１０的拟合直线显示了三种样品Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗的变化趋势ꎮ拟合方程为Ｚᶄ＝Ｒｓ＋Ｒｃｔ＋σ ω－/２(１)式中:Ｒｓ为电池初始内阻ꎻσ为Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗比例系数ꎮ锰酸锂正极材料的奈奎斯特图参数见表３所示ꎮ表中ＤＬｉ＋为Ｌｉ＋扩散系数ꎬ其计算式为ＤＬｉ＋＝Ｒ２Ｔ２２Ａ２ｎ４Ｆ４Ｃ２σ２(２)式中:Ｒ为气体常数ꎻＴ为测试时的温度ꎻＡ为电解液与电极接触面积ꎻｎ为反应转移电子数ꎻＦ为法拉第常数ꎻＣ为ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料中Ｌｉ＋的浓度ꎮ表３㊀锰酸锂正极材料的奈奎斯特图参数Ｔａｂｌｅ３㊀Ｎｙｑｕｉｓｔｄｉａｇｒａｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ锰酸锂Ｒｓ/ΩＲｃｔ/ΩσＤＬｉ＋/(ｃｍ２ ｓ－１)ＬＭＯ￣Ｃ９ ２０２６７ ４２５７ ７２１ ９９８ˑ１０－１４ＬＭＯ￣Ａ１０ ４３１１３ ９９９ ３５６ ７１０ˑ１０－１６ＬＭＯ￣Ｓ６ ４２１１６２ ６８８ ２９８ ４９６ˑ１０－１６㊀㊀由表３可知ꎬＬＭＯ￣Ａ和ＬＭＯ￣Ｓ的Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗比例系数相差不大ꎬＬｉ＋扩散系数也相差不大ꎬ且远高于ＬＭＯ￣Ｃꎮ而ＬＭＯ￣Ｃ有着较小的Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗比例系数和较大的Ｌｉ＋扩散速率ꎬ意味着Ｌｉ＋在充电过程中能更快速ꎬ在放电过程中Ｌｉ＋的扩散阻力更小ꎬ自产热更少ꎮ３㊀结论以不同锰源为原料ꎬ采用共沉淀法制备锰酸锂正极材料ꎬ对其进行了ＸＲＤ㊁ＳＥＭ分析ꎮ探讨不同锰源对锰酸锂电化学性能的影响ꎬ结论如下ꎮ１)氯化锰作锰源合成的锰酸锂具有优良的形貌结构和电化学性能ꎬ首次放电容量为１０８ ９ｍＡｈ/ｇꎬ５０次充放电循环后的放电容量为１０６ ２ｍＡｈ/ｇꎬ容量保持率为９７ ４％ꎮ２)在循环阻抗测试中ꎬ氯化锰作锰源合成的正极材料具有最小的极化程度和最快的Ｌｉ＋扩散速率ꎮ３)在三种不同锰源中ꎬ氯化锰是用沉淀法合成锰酸锂的最佳锰源ꎮ参考文献(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ):[１]㊀ＢＥＲＧＨꎬＺＡＣＫＲＩＳＳＯＮＭ.Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｃｏｓｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍｅｔａｌｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｉｎｅ￣ｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｃｔｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０１９ꎬ４１５:８３－９０.[２]㊀ＧＯＯＤＥＮＯＵＧＨＪＢ.Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｉｎａｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｍｏｄｅｒｎｓｏｃｉｅｔｙ[Ｊ].Ｅｎｅｒｇｙ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉ￣ｅｎｃｅꎬ２０１４ꎬ７(１):１４－１８.[３]㊀ＣＨＡＮＧＣＣꎬＬＥＥＫＹꎬＬＥＥＨＹꎬｅｔａｌ.ＴｒｉｍｅｔｈｙｌｂｏｒａｔｅａｎｄｔｒｉｐｈｅｎｙｌｂｏｒａｔｅａｓｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｄｄｉｔｉｖｅｓｆｏｒＬｉＦｅＰＯ４ｃａｔｈ￣ｏｄｅｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０１２ꎬ２１７:５２４－５２９.[４]㊀ＴＨＩＲＵＰＡＴＨＹＪꎬＡＲＣＨＡＮＡＴ.Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓ￣ｐｏｒｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎａｔｅ(ＬｉＭｎ２Ｏ４)ｆｏｒｕｓｅｉｎｅ￣ｌｅｃｔｒｉｃａｌｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｓ[Ｊ].ＥＣＳＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＳｃｉ￣ｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２１ꎬ１０(１１):１１３００２.[５]㊀ＲＥＺＶＡＮＩＳＪꎬＰＡＲＭＡＲＲꎬＭＡＲＯＮＩＦꎬｅｔａｌ.ＤｏｅｓａｌｕｍｉｎａｃｏａｔｉｎｇａｌｔｅｒｔｈｅｓｏｌｉｄｐｅｒｍｅａｂｌｅｉｎｔｅｒｐｈａｓｅｄｙｎａｍｉｃｓｉｎＬｉＭｎ２Ｏ４ｃａｔｈｏｄｅｓ?[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣꎬ２０２０ꎬ１２４(４９):２６６７０－２６６７７.[６]㊀ＬＩＵＳＮꎬＬＵＳꎬＦＵＹＹꎬｅｔａｌ.Ｉｎ￣ｓｉｔｕｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈｅａｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＬｉＦｅＰＯ４ａｎｄＬｉ(Ｎｉ１/３Ｃｏ１/３Ｍｎ１/３)Ｏ２ｂａｔ￣ｔｅｒｉｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０２３ꎬ５７４(１):２３３１８７.[７]㊀ＧＯＮＧＣＸꎬＬＶＷＸꎬＱＵＬＭꎬｅｔａｌ.Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｏ￣ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｙｅｒｅｄＬｉ０.９５Ｎａ０.０５Ｎｉ１/３Ｃｏ１/３Ｍｎ１/３Ｏ２ａｎｄＬｉＮｉ１/３Ｃｏ１/３Ｍｎ１/３Ｏ２[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０１４ꎬ２４７:１５１－１５５.[８]㊀高虹ꎬ李学田.ＬｉＣｏ０.７Ｎｉ０.３Ｏ２超薄电极的制备[Ｊ].沈阳理工大学学报ꎬ２０２２ꎬ４１(４):４２－４８.ＧＡＯＨꎬＬＩＸＴ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａ￣ｔｈｉｎＬｉＣｏ０.７Ｎｉ０.３Ｏ２ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０２２ꎬ４１(４):４２－４８.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[９]㊀ＪＩＮＧＸＨꎬＷＵＺＮꎬＺＨＡＯＤＤꎬｅｔａｌ.Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｆｒｉｅｎｄｌｙｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｃｏｂａｌｔｆｒｏｍｓｉｍｕｌａｔｅｄｓｏ￣ｌｕｔｉｏｎｏｆｓｐｅｎｔｔｅｒｎａｒｙｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅｎｏｖｅｌｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｏｆ[Ｃ８Ｈ１７ＮＨ２][Ｊ].ＡＣＳＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２１ꎬ９(６):２４７５－２４８５.(下转第８９页)５７第３期㊀㊀㊀崔㊀勇等:锰源对合成尖晶石锰酸锂的影响及电化学性能分析参考文献(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ):[１]㊀范习民ꎬ陈剑ꎬ宋萍ꎬ等.基于系统工程原理的汽车ＮＶＨ正向设计流程[Ｊ].农业装备与车辆工程ꎬ２００７ꎬ４５(７):３－５.ＦＡＮＸＭꎬＣＨＥＮＪꎬＳＯＮＧＰꎬｅｔａｌ.ＯｒｄｉｎａｌｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅＮＶＨｂａｓｅｄｏｎｓｙｓｔｅｍｐｒｉｎｃｉｐｌｅ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００７ꎬ４５(７):３－５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[２]㊀ＹＡＨＡＹＡＲＡＳＨＩＤＡＳꎬＲＡＭＬＩＲꎬＭＯＨＡＭＥＤＨＡＲＩＳＳꎬｅｔａｌ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｂｏｄｙ￣ｉｎ￣ｗｈｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｓｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＴｈｅＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＷｏｒｌｄＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１４ꎬ２０１４:１９０２１４.[３]㊀ＲＡＫＨＭＡＴＯＶＲＩꎬＫＲＵＴＯＬＡＰＯＶＶＥ.Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖｅｈｉｃｌｅｎｏｉｓｅ￣ｖｉｂｒａｔｉｏｎ￣ｈａｒｓｈｎｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅＮＶＨｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ[Ｊ].ＩＯＰＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ:ＥａｒｔｈａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２１ꎬ８６７(１):０１２１０６.[４]㊀唐公明ꎬ陈德博ꎬ耿磊ꎬ等.基于车身悬置动刚度的车内降噪研究[Ｊ].汽车零部件ꎬ２０２３(４):４２－４５.ＴＡＮＧＧＭꎬＣＨＥＮＤＢꎬＧＥＮＧＬꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｎｔｅｒｉｏｒｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｃａｂｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ[Ｊ].ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰａｒｔｓꎬ２０２３(４):４２－４５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ) [５]㊀娄万里ꎬ王霄ꎬ刘会霞ꎬ等.微型客车白车身接附点动刚度优化分析[Ｊ].机械设计与制造ꎬ２０１４(１):２１７－２１９.ＬＯＵＷＬꎬＷＡＮＧＸꎬＬＩＵＨＸꎬｅｔａｌ.ＴｈｅＩＰＩｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａ￣ｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｎｉｂｕｓＢＩＷ[Ｊ].ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃ￣ｔｕｒｅꎬ２０１４(１):２１７－２１９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[６]㊀刘杰昌ꎬ刘忠伟ꎬ张群ꎬ等.针对某ＳＵＶ车型的发动机悬置优化[Ｊ].汽车实用技术ꎬ２０２１ꎬ４６(２１):７６－８０.ＬＩＵＪＣꎬＬＩＵＺＷꎬＺＨＡＮＧＱꎬｅｔａｌ.ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆａＳＵＶｂｏｄｙｉｎｗｈｉｔｅ[Ｊ].ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＡｐｐｌｉｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２１ꎬ４６(２１):７６－８０.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ) [７]㊀赖坤城ꎬ赵津ꎬ刘东杰ꎬ等.某轿车车身关键连接点动刚度分析及优化设计[Ｊ].科学技术与工程ꎬ２０１９ꎬ１９(３６):３３７－３４２.ＬＡＩＫＣꎬＺＨＡＯＪꎬＬＩＵＤＪꎬｅｔａｌ.Ｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｋｅｙｊｏｉｎｔｓｏｆａｃａｒｂｏｄｙ[Ｊ].Ｓｃｉ￣ｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１９(３６):３３７－３４２.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[８]㊀郑利洋.某乘用车车身系统ＮＶＨ性能的分析[Ｄ].秦皇岛:燕山大学ꎬ２０１７.[９]㊀周舟ꎬ周建文ꎬ姚凌云ꎬ等.整车ＮＶＨ性能开发中的ＣＡＥ技术综述[Ｊ].汽车工程学报ꎬ２０１１ꎬ１(４):１７５－１８４.ＺＨＯＵＺꎬＺＨＯＵＪＷꎬＹＡＯＬＹꎬｅｔａｌ.ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＣＡＥｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｅｄｉｎｖｅｈｉｃｌｅＮＶＨｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１１ꎬ１(４):１７５－１８４.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１０]王跃星ꎬ孙润ꎬ李康康ꎬ等.某皮卡车整车模态分析[Ｊ].汽车实用技术ꎬ２０１７(１８):１７９－１８１.ＷＡＮＧＹＸꎬＳＵＮＲꎬＬＩＫＫꎬｅｔａｌ.Ｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｐｉｃｋｕｐｔｒｕｃｋｓ[Ｊ].ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＡｐｐｌｉｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１７(１８):１７９－１８１.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１１]赵敬ꎬ苏辰ꎬ刘鹏ꎬ等.汽车悬置支架动刚度对车身ＮＶＨ性能影响的分析[Ｊ].汽车工程师ꎬ２０１９(５):５０－５１ꎬ５９.ＺＨＡＯＪꎬＳＵＣꎬＬＩＵＰꎬｅｔａｌ.ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒａｃｋｅｔｏｎＮＶＨｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｂｏｄｙ[Ｊ].ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒꎬ２０１９(５):５０－５１ꎬ５９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１２]刘洋ꎬ劳兵ꎬ焦兰ꎬ等.车身接附点动刚度后处理方法对比[Ｊ].汽车实用技术ꎬ２０２２ꎬ４７(１５):１３９－１４４.ＬＩＵＹꎬＬＡＯＢꎬＪＩＡＯＬꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｂｏｄｙａｔｔａｃｈｍｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓｐｏｓｔ￣ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＡｐｐｌｉｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２２ꎬ４７(１５):１３９－１４４.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ) [１３]王宇ꎬ潘鹏ꎬ辛丕海.动刚度分析在车身ＮＶＨ性能方面的研究与应用[Ｊ].农业装备与车辆工程ꎬ２０１６ꎬ５４(４):３４－３８.ＷＡＮＧＹꎬＰＡＮＰꎬＸＩＮＰＨ.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｙ￣ｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｏｎＮＶＨｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｂｏｄｙ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１６ꎬ５４(４):３４－３８.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１４]葛磊ꎬ胡淼ꎬ孙后青.某轿车前副车架动刚度性能研究[Ｊ].新技术新工艺ꎬ２０２１(３):６７－６９.ＧＥＬꎬＨＵＭꎬＳＵＮＨＱ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｃａｒｆｒｏｎｔａｕｘｉｌｉａｒｙｆｒａｍｅ[Ｊ].ＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＮｅｗＰｒｏｃｅｓｓꎬ２０２１(３):６７－６９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１５]王书贤ꎬ薛栋ꎬ陈世淋ꎬ等.基于ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ的某轿车白车身模态和刚度分析[Ｊ].重庆理工大学学报(自然科学)ꎬ２０１９ꎬ３３(７):５０－５７.ＷＡＮＧＳＸꎬＸＵＥＤꎬＣＨＥＮＳＬꎬｅｔａｌ.Ｍｏｄａｌａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓａ￣ｎａｌｙｓｉｓｏｆａｃａｒ ｓｂｏｄｙ￣ｉｎ￣ｗｈｉｔｅｂａｓｅｄｏｎＨｙｐｅｒＭｅｓｈ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉ￣ｅｎｃｅ)ꎬ２０１９ꎬ３３(７):５０－５７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)(责任编辑:宋颖韬)(上接第７５页)[１０]ＴＡＮＪＨꎬＣＨＥＮＧＺＹꎬＺＨＡＮＧＪＸꎬｅｔａｌ.Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ￣ｏｘｉｄａ￣ｔｉｏｎｃｏｕｐｌｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｈｉｇｈ￣ｎｉｃｋｅｌｔｅｒｎａｒｙｃａｔｈｏｄｅｒｅｃｙ￣ｃｌｉｎｇｏｆｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ￣ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ[Ｊ].ＳｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｕｒｉｆｉ￣ｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２２ꎬ２９８:１２１５６９.[１１]ＷＡＮＧＬꎬＦＲＩＳＥＬＬＡＫꎬＳＲＩＭＵＫＰꎬｅｔａｌ.Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｉｔｈｉｕｍｒｅｃｏｖｅｒｙｗｉｔｈｌｉｔｈｉｕｍｉｒｏｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ:ｗｈａｔｃａｕｓｅｓｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｈｏｗｃａｎｗｅｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ?[Ｊ].ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＥｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓꎬ２０２１ꎬ５(１２):３１２４－３１３３. [１２]ＷＡＮＧＪＪꎬＳＵＮＸＬ.ＯｌｉｖｉｎｅＬｉＦｅＰＯ４:ｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｃｈａｌ￣ｌｅｎｇｅｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ[Ｊ].Ｅｎｅｒｇｙ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ８(４):１１１０－１１３８.[１３]ＺＨＡＮＧＹꎬＡＬＡＲＣＯＪＡꎬＮＥＲＫＡＲＪＹꎬｅｔａｌ.ＩｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｒａｔｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆＬｉＦｅＰＯ４ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２０１９ꎬ１６６(１６):Ａ４１２８－Ａ４１３５.[１４]ＲＡＧＡＶＥＮＤＲＡＮＫꎬＸＩＡＨꎬＭＡＮＤＡＬＰꎬｅｔａｌ.Ｊａｈｎ￣ＴｅｌｌｅｒｅｆｆｅｃｔｉｎＬｉＭｎ２Ｏ４:ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃｈａｒｇｅｏｒｄｅｒｉｎｇꎬｍａｇｎｅｔｏｒｅ￣ｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｂａｔｔｅｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１７ꎬ１９(３):２０７３－２０７７.[１５]ＣＨＵＮＧＫＹꎬＲＹＵＣＷꎬＫＩＭＫＢ.ＯｎｓｅｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＪａｈｎ￣Ｔｅｌｌｅｒｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｎ４ＶＬｉＭｎ２Ｏ４ａｎｄｉｔｓｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｂｙＬｉＭ０.０５Ｍｎ１.９５Ｏ４(Ｍ＝ＣｏꎬＮｉ)ｃｏａｔｉｎｇ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２００５ꎬ１５２(４):Ａ７９１－Ａ７９５. [１６]ＶＥＲＨＯＥＶＥＮＶＷＪꎬＭＵＬＤＥＲＦＭꎬＤＥＳＣＨＥＰＰＥＲＩＭ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＭｎｂｙＬｉｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅＪａｈｎ￣Ｔｅｌｌｅｒｄｉｓｔｏｒ￣ｔｉｏｎｉｎＬｉＭｎ２Ｏ４[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａＢ:ＣｏｎｄｅｎｓｅｄＭａｔｔｅｒꎬ２０００ꎬ２７６/２７８:９５０－９５１.(责任编辑:徐淑姣)９８第３期㊀㊀㊀岳峰丽等:车身模态及接附点动刚度分析。
共沉淀法制备镍锰酸锂烧结过程及其性能分析
碳酸钠，并采用超声波对沉淀剂进行彻底溶解。随 表明到达 600 ℃后，掺锂沉淀开始出现较为明显的
后将沉淀剂溶液以 1 mL·min-1 的速度缓慢滴入配好 特征峰，此处特征峰与镍锰酸锂、部分锂锰氧化物
的硫酸镍和硫酸锰溶液中，缓慢生成细小的颗粒。 和部分锂镍氧化物特征峰符合，这几种镍和锰的价
沉淀剂完全加入后，继续在磁力搅拌器上搅拌约 态相同，结合 XRD 中的信息，说明 600 ℃开始，
本文以氢氧化钠为沉淀剂，采用共沉淀法制备 镍锰酸锂，利用 TG-DTA 和 XRD 来分析讨论制备镍 锰酸锂中的煅烧反应历程及其煅烧反应动力学，并 对制备得到的镍锰酸锂进行了简单的表征和电化学 分析，结果表明煅烧过程对镍锰酸锂的性能有很大 影响，长时间高温煅烧对于镍锰酸锂正极材料的制 备是必要的。
1 实验部分
德国 Mbraun 有限公司；液压封口机，深圳市精科机 应当为产物的进一步分解，但是 XRD 中二价锰的峰
电设备有限公司；冲片机，深圳市铭锐祥自动化设 强度却进一步下降，并且此时为放热峰，原因可能
备有限公司；压片机，深圳市铭锐祥自动化设备有 是由于测试过程中部分分解产物再次同时发生氧化
限公司；扫描电子显微镜，捷克 Tescan 公司；充放 反应，所以只有一个明显的放热峰。在 750 ℃的
第 53 卷第 2 期 2024 年 2 月
辽宁化工 Liaoning Chemical Industry
Vol.53，No. 2 February，2024
共沉淀法制备镍锰酸锂烧结过程及其性能分析
杨鸿，李学田*
（沈阳理工大学 环境与化学工程学院，辽宁 沈阳 100159）
摘
要： 镍锰酸锂是锂离子电池中具有更好未来的发展方向之一，其具有的高放电平台、低制备
二氧化锰制备的锰酸锂结构
二氧化锰制备的锰酸锂结构锰酸锂（LiMnO2）是一种重要的锂离子电池正极材料，具有高比容量、良好的循环性能和较低的成本，在电动汽车和可再生能源等领域得到广泛应用。
而锰酸锂的制备方法之一就是通过二氧化锰（MnO2）作为前驱体进行合成。
二氧化锰是一种黑色固体，常见的结构类型有三种：α-MnO2、β-MnO2和γ-MnO2。
其中，α-MnO2是一种层状结构的锰氧化物，由锰离子和氧离子构成。
在这种结构中，锰离子以四面体配位的方式分布在层状结构中，与氧离子形成稳定的结构。
锰氧化物与锂离子的结合能力较弱，无法满足锂离子电池正极材料的要求。
因此，需要通过一系列的化学反应将二氧化锰转化为锰酸锂。
可以利用化学氧化方法将二氧化锰转化为高氧化态的锰氧化物。
这种方法通过在碱性条件下将二氧化锰与一氧化氯反应，生成高锰酸盐。
然后，通过与过量的硫酸钾反应，可以将高锰酸盐还原为锰酸盐。
最后，在高温下，将锰酸盐与碳酸锂进行反应，生成锰酸锂。
另一种方法是通过固相反应将二氧化锰转化为锰酸锂。
在这个过程中，需要将适量的锰氧化物与碳酸锂进行混合，然后在高温条件下进行煅烧。
在煅烧过程中，锰氧化物与碳酸锂发生反应，生成锰酸锂。
无论是化学氧化法还是固相反应法，都需要控制反应条件和反应过程中的温度、时间等参数，以确保得到高纯度的锰酸锂。
此外，制备过程中还需要采取适当的保护措施，避免产生有害物质的释放。
锰酸锂作为一种优良的锂离子电池正极材料，具有较高的放电电压和较低的内阻，能够提供稳定的电能输出。
因此，锰酸锂在现代电子产品和新能源领域具有重要的应用价值。
随着人们对清洁能源和可持续发展的需求不断增加，锰酸锂作为一种环保、高效的电池材料，将在未来得到更广泛的应用。
通过二氧化锰制备锰酸锂是一种重要的方法，可以利用化学氧化法或固相反应法将二氧化锰转化为锰酸锂。
锰酸锂具有良好的电化学性能，能够广泛应用于锂离子电池等领域。
随着科学技术的不断发展，人们对锰酸锂的研究也将不断深入，为其在能源存储和转换等领域的应用提供更多可能性。
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锰酸锂的制备及其电化学性能
锰酸锂具有安全性高、成本低、无毒、无污染等优点,被认为是最有希望取代LiCoO2应用于大功率用电设备的锂离子电池正极材料。
因此,对于锰酸锂制备及应用的研究引起了国内外相关领域的广泛关注。
本论文选取锰酸锂为研究对象,对该系列材料的制备方法、工艺条件进行了探索研究,并初步测试了其在Li2SO4水溶液电解液中的电化学性能。
首先采用水热甲醇还原反应法制备出层状o-LiMnO2亚微米棒。
该制备过程分两步进行：第一步是通过KMnO4与乙二胺的水热反应合成MnOOH亚微米棒前驱体(含有少量Mn3O4杂质相)；第二步是o-LiMnO2亚微米棒的制备。
通过实验确定前驱体的最佳制备条件为：n(乙二胺)/n(KMnO4)=2,120℃水热反应12小时。
XRD结果表明,在第二步中前驱体易被氧化形成杂质相Li0.2Mn2O4。
对第二步的探索实验表明,当LiOH的浓度为3mol/L、V(甲醇)/V(H20)=5时,对
(?)o-LiMnO2(?)目的生成最为有利。
在分析实验结果的基础上,提出了o-LiMnO2亚微米棒的形成过程。
材料的电化学性能分析表明,层状o-LiMnO2在首次循环就已发生晶相转变形成类尖晶石型LiMn2O4.继而采用醋酸溶胶-凝胶法成功地制备了高纯度、高结晶度的尖晶石型LiMn2O4.通过TG、XRD、FTIR和Raman分析,确定了材料的制备工艺条件：煅烧温度为600-800℃,煅烧时间仅需2小时。
通过SEM和电化学测试对65℃下制备的典型样品的形貌和电化学性能进行了分析,结果表明样品的晶粒尺寸为亚微米级,LiMn2O4电极在充放电过程中表现出良好的可逆性和较好的大电流放电性能。
最后采用改进的固相反应法制备出
了LiMn2O4亚微米棒,并考察了煅烧温度和煅烧时间对最终产物的影响。
结果表明提高煅烧温度和延长煅烧时间均有利于提高LiMn2O4材料的纯度和结晶度。
采用此方法在700℃下煅烧8小时和900℃下煅烧3小时均得到了高纯度的LiMn2O4(?)亚微米棒,但700℃下得到的棒状结构直径更小、尺寸分布更为均匀,其平均直径约为0.35μm,平均长度超过2.5μm。
电化学性能测试结果表明两个样品均具有良好的大电流放电性能,二者的放电容量值在1000和200mA/g的电流密度范围内都几乎保持不变,且在不同电流密度下的库伦效率值均超过98.6%。
在500mA/g的电流密度下700℃下得到样品的初始放电容量为91.1mAh/g,循环200次容量损失仅为5.4%。