尖晶石LiMn-,2-O-,4-的制備、修飾及性能研究.pdf

1、提出并采用了碳酸鹽濕法合成尖晶石LiMn<,2>O<,4>,具有操作簡便,成本低廉,合成時間較短等特點.所得的材料結(jié)晶性能較好,組裝的電池首次放電容量可以達到111mAh.g<'-1>,電化學(xué)性能較優(yōu).LiMn<,2>O<,4>中的Mn為Mn[Ⅲ]和Mn[Ⅳ]的混合價態(tài),真正在電化學(xué)反應(yīng)過程中起作用的是Mn[Ⅲ]離子,因此有必要測定Mn[Ⅲ]離子在尖晶石LiMn<,2>O<,4>中的濃度.尖晶石LiMn<,2>O<,4>可完全溶解于4m

2、ol.L<'-1>H<,4>P<,2>O<,7>+4mol/LH<,2>SO<,4>的混合酸中,通過雙波長光度法可同時準(zhǔn)確測定其中的Mn[Ⅲ]和Mn[Ⅳ]離子的濃度.此法用于LiMn<,2>O<,4>中錳測定尚未見報導(dǎo).尖晶石LiMn<,2>O<,4>容量衰減可能的機理包括尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn<,2>O<,4>發(fā)生Jahn-Teller畸變效應(yīng),造成在[MnO<,6>]結(jié)構(gòu)單元c軸方向的2個Mn-O鍵被拉長了,因而鍵的強度也相應(yīng)減弱,使

3、整個結(jié)構(gòu)單元 的穩(wěn)定性減弱;以及LiMn<,2>O<,4>電極在電解液中溶解等.選用了Co、Ni、Cr等金屬元素進行摻雜以抑制LiMn<,2>O<,4>尖晶石的Jahn-Teller畸變,結(jié)果表明摻鎳樣品LiMn<,1.95>Ni<,0.05>O<,4>有最佳的充放電容量及循環(huán)性能,第3次放電容量達到了120mAh.g<'-1>.首先采用了Li<,4>SiO<,4>、Li<,3>PO<,4>并采用了LiCoO<,2>對LiMn<,2>O