鋰離子電池正極材料LiMn-,2-O-,4-研究.pdf

1、利用自蔓延燃燒技術(shù)制得LiMn2O4超細(xì)粉體，粉體顆粒為微米級，材料的D50為7.30μm，比容量可達到132mAh/g，首次充放電效率為88.62﹪，4C倍率下放電容量是0.2C倍率的81.8﹪，材料具有優(yōu)良的倍率特性。同時在材料的循環(huán)伏安曲線上顯示了兩對氧化還原峰。氧化峰的電位為4.09V 和4.22V，還原峰電位為4.05V和3.91V。 以電解二氧化錳和碳酸鋰為原料,采用兩段煅燒方法,溫度為450℃和800℃, 保溫時間

2、分別為6小時和8小時，高溫固相合成了LiMn2O4材料。本文研究了原材料粒度與成品粒度的關(guān)系，合成出粒度分布較好的LiMn2O4材料。在此工藝的基礎(chǔ)上，對材料進行摻雜改性，合成了LiMn1.9Cr0.10O4材料。材料性能測試結(jié)果表明：材料具有良好的循環(huán)性能，但其比容量較低。在8小時的高溫煅燒時間內(nèi)，摻雜的鉻離子僅進入LiMn2O4材料的表層，在材料表面形成了一層電化學(xué)活性很差的鈍化層，因此，材料的反應(yīng)電阻大、極化較嚴(yán)重和首次充放電效率

3、低。 本文測試了LiMn2O4和LiCoO2材料貯存吸潮情況，結(jié)果顯示LiMn2O4材料有較強的吸潮能力，容易加速電池的自放電。 采用高溫固相反應(yīng)合成了層狀LiNi0.5Mn0.5O2材料，XRD測試結(jié)果表明該材料具有層狀а-NaFeO2結(jié)構(gòu)。以鋰片和LiNi0.5Mn0.5O2分別做負(fù)極和正極組成扣式電池，在2.8-4.6V之間充放電時，材料容量可達145mAh/g，但其首次充放電效率僅為56﹪左右。從循環(huán)伏安圖上可以