提高Li-MnO2電池的比容量和倍率性能研究.pdf

1、鋰-二氧化錳一次電池是一種具有較高比容量和比功率的鋰一次電池體系,不僅在軍事領(lǐng)域當(dāng)中有所應(yīng)用,也被廣泛的應(yīng)用在日常生活中的一些便攜式電子設(shè)備當(dāng)中,但是這種電池體系在大倍率放電使用時(shí)的容量衰減十分嚴(yán)重,其放電性能主要被正極活性物質(zhì)電解二氧化錳(EMD)所限制。本論文研究了高能球磨粉碎和糅合處理對(duì)EMD形貌、結(jié)構(gòu)和放電性能影響,旨在提高電池的放電比容量和大倍率放電性能。
　　研究了高能球磨粉碎處理對(duì)EMD結(jié)構(gòu)和性能的影響。SEM和TE

2、M的測(cè)試結(jié)果表明,EMD經(jīng)過(guò)高能球磨粉碎處理后表面形貌發(fā)生較大變化,由不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)變成了顆粒較小的球形,顆粒直徑明顯減小,大部分的顆粒直徑在納米級(jí)別,其中最大顆粒直徑在小于約5μm;XRD的測(cè)試結(jié)果表明,EMD經(jīng)過(guò)高能球磨粉碎處理后的晶型結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯變化,熱處理之前為γ晶型,400℃熱處理12h后都會(huì)轉(zhuǎn)變成γ與β混合晶型。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明EMD經(jīng)過(guò)高能球磨粉碎處理后的放電性能優(yōu)于商品化EMD,0.1C時(shí)的放電比容量比商品EMD高

3、出26％左右。
　　研究了熱處理溫度和冷卻方式對(duì)高能球磨粉碎的EMD放電性能影響。XRD測(cè)試表明當(dāng)EMD進(jìn)行熱處理之后由γ-MnO2向β-MnO2轉(zhuǎn)化,當(dāng)溫度為450℃時(shí)全部轉(zhuǎn)化成2β-MnO;恒流放電測(cè)試結(jié)果表明EMD經(jīng)過(guò)400℃熱處理后放電性能最佳,當(dāng)放電倍率為0.1C時(shí)的放電比容量為242mAh·g-1。采用淬冷方式冷卻未改變EMD晶型結(jié)構(gòu),但使得顆粒邊緣更為圓滑,在不同倍率下放電平臺(tái)電壓有所提高。
　　采用不同打漿方