一種新型錳材料嵌鋰行為的研究.pdf

1、廈門大學(xué)碩士學(xué)位論文一種新型錳材料嵌鋰行為的研究姓名：劉德堯申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：物理化學(xué)指導(dǎo)教師：林祖賡2000.7.1摘要初步處理過的樣品M4經(jīng)水熱法高壓嵌入雜離子后結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，部分鈉水錳礦結(jié)構(gòu)再次轉(zhuǎn)化為鋇鎂錳礦結(jié)構(gòu)。不同雜離子使轉(zhuǎn)化的程度有所差異，轉(zhuǎn)化的順序?yàn)镸g—M4Ni—M4Li—M4。實(shí)驗(yàn)表明，嵌入在材料隧道或?qū)娱g結(jié)構(gòu)中的雜離子對(duì)結(jié)構(gòu)起支撐和穩(wěn)定的作用，在Li的嵌入脫出過程中可以維持材料的微觀結(jié)構(gòu)，提高材料的循環(huán)壽命，L

2、i—M4經(jīng)過250次循環(huán)后容量仍有70mAh／g左右。值得提的是，在LiM4中用水熱法高壓嵌入的這部分Li并沒參與充放電過程，僅起維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。利用具有納米結(jié)構(gòu)的錳結(jié)核為原料(M4，M7)分別在高溫(700℃)和低溫(400。C2)下轉(zhuǎn)型制備尖晶石型鋰錳氧化物。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高溫下制得的尖晶石型LiMn：O。基本上以較大顆粒的尖晶石結(jié)構(gòu)為主；而低溫下制得的尖晶石型鋰錳氧化物仍保持原有的納米形態(tài)，且樣品中可能有少量非尖晶石物相存在。采

3、用錳結(jié)核材料作為原料不必特意去摻雜，就能合成晶格局部無序化的尖晶石材料，使鋰離子在尖晶石結(jié)構(gòu)中的嵌入和脫嵌變得更為可逆，在循環(huán)伏安曲線上表現(xiàn)為在4V區(qū)的兩個(gè)還原峰分形可基本消失，放電曲線平坦。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，高溫下轉(zhuǎn)型的尖晶石鋰錳氧化物(LiMn：O。)的放電容量在高電位(4V)平臺(tái)區(qū)與在低電位(3V)平臺(tái)區(qū)差不多，而低溫下轉(zhuǎn)型的樣品的放電容量主要集中在低電位平臺(tái)區(qū)。其中原因可能是低溫下制得的產(chǎn)物含有較多的高氧化態(tài)的尖晶石鋰錳氧化物