層狀錳酸鋰的制備及摻雜研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著鋰離子電池的廣泛應用,層狀錳酸鋰(LiMnO2)因其豐富的錳資源、低毒性、高容量(285mAh/g)等優(yōu)點成為近年來最具吸引力的新型正極材料之一。但目前對 LiMnO2的研究還止步于實驗室,制備成本高、結構不穩(wěn)定、電化學循環(huán)性能差等缺點,嚴重阻礙了 LiMnO2的商品化。本文通過優(yōu)化成熟工藝、探索研究新型制備工藝、對 LiMnO2的元素摻雜進行研究,為LiMnO2盡早實現(xiàn)商品化、改善電化學性能提供理論依據(jù)。具體研究內容如下:

2、  (1)采用水熱法制備了正交結構的o-LiMnO2。系統(tǒng)研究了Li/Mn摩爾比、水熱溫度、水熱時間對實驗結果的影響。結果表明,隨Li/Mn摩爾比增加、反應溫度升高、反應時間延長,制得的 o-LiMnO2純度越高。從節(jié)約能源、降低成本方面考慮,選擇水熱法合成LiMnO2的最佳工藝為:Li/Mn摩爾比為4:1、180℃條件下反應10h。
  (2)采用水熱合成法對LiMnO2進行了Al、Mg、Y、Ni、Cr、S等元素的一元、二元摻雜

3、研究。研究結果表明,水熱法單元素摻雜是可行的,水熱法二元摻雜化學機理復雜,有待進一步的研究。
  (3)采用機械合金化法制備了正交結構的o-LiMnO2。研究了球料比、Li/Mn摩爾比、球磨過程控制劑、球磨時間對實驗結果的影響。結果表明,機械合金化法可以在較低的Li/Mn摩爾比(1.5:1)條件下制備出純凈的o-LiMnO2。
  (4)采用水熱-離子交換法制備了單斜結構的 m-LiMnO2。研究了不同鋰源、Na/Mn質量比

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