简介:研究了尖晶石LiMn2O4制备过程中机械活化法对前驱体的物相结构、形貌以及反应过程的影响。结果表明,经过活化处理,原料中的γ-MnO2的点阵缺陷和晶格畸变增大了,LiOH也由晶态转变为无定形态,在活化过程当中已有一定程度的化学反应发生。介绍了合成尖晶石LiMn2O4物相结构的分析结果,结果表明,机械活化的应用提高了前驱体的反应活性,大大降低了合成尖晶石LiMn2O4的温度。
简介:采用高温固相法合成尖晶石LiMn2O4,并以化学沉积方式对其进行包覆氧化钴的表面处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对表面处理前后的LiMn2O4进行表征,分析了表面处理后LiMn2O4物理特性的变化,并结合电化学性能测试,研究了表面处理及其工艺和条件对LiMn2O4电化学容量与循环性能的影响。结果表明,表面处理后LiMn2O4循环性能显著提高。随氧化物含量的增加,循环性能提高,容量降低。未经表面包覆的LiMn2O4首次充放电容量为108.13mAh/g,50次循环充放电后容量衰减26.3%。500℃加热处理的表面包覆0.5%、2%氧化钴的LiMn2O4首次循环放电容量各为118.38mAh/g、115mAh/g,经过50次充放电循环后,容量分别降低8%、7%。
简介:用尖晶石型LiMn2O4材料做正极活性物质,石墨做负极材料,制备额定容量为1000mAh的456080软包方形锂离子电池。重点研究了不同的电解液注液系数对电池循环性能的影响。实验结果表明,4.5g/Ah的注液系数下,尖晶石型LiMn2O4表现出了更好的循环性能。
简介:用扫描电镜、X-射线衍射、等离子体原子发射光谱、热重分析、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗法研究了溶胶-凝胶法合成的尖晶石锂锰氧化物的物理化学性能,并与熔盐法合成样品作了比较.熔盐法制备的样品的颗粒为不规则块状,初始容量低(99.6mAh/g),而溶胶-凝胶法制备样品的颗粒细小、均匀,初始容量较高(112.5mAh/g).但是熔盐法制备的样品经30次循环后容降为15%,而溶胶-凝胶的却高达40%.熔盐法制备的样品中实际Li/Mn为0.506,与原料中Li/Mn摩尔比相近,而溶胶-凝胶法只有0.473,比原料中的小.熔盐法制备的样品为纯尖晶石结构,而溶胶-凝胶法制备的有杂相Mn2O3生成.热处理过程中部分Li的挥发损失和非电化学活性Mn2O3的生成导致锂锰氧化物容量快速下降.
简介:本文综述了近年来有关锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2饥的制备与性能研究进展,重点讨论了尖晶石型LiMn2O4正极材料掺杂的最新研究现状,分析了该类材料的研究内容以及发展。
简介:尖晶石LiMn2O4是很有发展前途的锂离子电池正极材料,但它在循环过程中存在着容量衰减的问题,其中Jahn-Teller效应是锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4在应用中容量衰减的难点。对溶胶凝胶法制备的尖晶石LiMn2O4,及其阳离子掺杂LiMxMn2-xO4(M=Li,Ni—Co)正极材料进行了表面改性(包覆MgO),利用x射线衍射、晶格参数和|Mn^4+|/|Mn^3+|比值等参数研究了尖晶石LiMn2O4的Jahn-Teller效应。结果表明:表面改性后的正极材料Li1.05Mn1.9Co0.05Ni0.05O4循环性能明显增强,Jahn-Teller效应得到了有效抑制。
简介:综述了近年来在尖晶石锂锰氧化物的容量衰减机理和结构稳定性方面的研究进展.研究表明:电解液的分解、John-Teller效应、Mn在电解液中的溶出是LiMn2O4容量衰减的主要原因.介绍了提高尖晶石LiMn2O4结构稳定性的方法,其中最有效的方法是在LiMn2O4中掺入Co、Cr、Ni、Cu、Al、F等元素和在LiMn2O4表面包覆LiCoO2,B2O3,Al2O3,SiO2等.
简介:ThespinelLiMn2O4-x(SO4)xcompoundcathodematerialsweresynthesizedbysolid-statereactionofthecalculatedamountsofLiOH·H2O,MnO2andMnSO4.Theresultsoftheelectrochemicaltestdemonstratedthatthesematerialsexhbitedexcellentelectrochemicalproperties.Thehighestreversiblecapacityoftheseseriesofcathodematerialswas-120mAh/g,andafter50cycles,thisreversiblecapacitywasstillaround116mAh/gwithnearly100%reversibleefficiency,whichrevealedthatdopedsulfateioncouldimprovethestructuralstabilityofspinel.
简介:研究了对前躯体MnO2(EMD)进行不处理、去离子水处理和LiOH处理对合成LiMn2O4正极材料的性能影响.测试结果表明,LiOH处理得到的MnO2杂质含量少,结构稳定,制备的LiMn2O4X射线衍射峰增强,结晶性变好.LiOH处理MnO2制备的LiMn2O4的电化学性能优于去离子水处理MnO2制备的LiMn2O4和不处理MnO2制备的LiMn2O4.LiOH处理、去离子水处理及不处理MnO2制备的LiMn2O4在0.5C的放电比容量分别为115.56mAh/g、109.98mAh/g和100.67mAh/g;1C充放电90次循环下所对应的容量保持率分别为86.79%、86.56%、57.30%.
简介:高温固相反应方法合成了Li1-xNaxMn2O4锂离子电池正极材料。通过Na部分取代锰酸锂中的Li,期待能够弱化Jahn-Teller效应,提高锰酸锂的循环稳定性。实验结果证实了我们的预测。取代量为x=0.06时最佳。
简介:Thesol-gelprocessofcitricacidchelatingwithmetalcationsforthesynthesisofnormalspinelLiMn2O4andthereactionmechanismwereinvestigatedbymeansofXRD,IR,TG-DTA,andSEM.Theresultsshowthatatthebeginninglithiumcitrateandchelatecompoundofcitricacidwithmanganeseionsformed,andthenwithheatingtheesterificationandcondensationreactionsoccuredbetweenthemandglycol.TheproductsobtainedarepolymersinwhichmetalcationsaredistributedhomogeneouslyonatomicscalethatensurehighreactivitytocationsofLi+andMn2+.Firingthegelpreparedbythisprocess,thelatticediffusionsofsolidreactantionscausedbynon-homogeneityofreactantsareeliminatedandavoided.At400℃phase-pureLiMn2O4withnanometerscalecrystallizationhavingprecisestoichiometryandperfectcrystallizationcanbeobtained.Themodelofchelatecoordinateofdouble-moleculebetweencitricacidandMn2+inthegelnetworkisproposed.ItisimportantforexplainingthedispersionstateofMn2+andtheformationprocessofgelbythismodel.
简介:以硝酸锂(锰)、醋酸锂(锰)、尿素和柠檬酸为原料,利用液相燃烧合成方法研究了两种不同酸根盐体系以及燃料尿素用量和柠檬酸对燃烧合成尖晶石型LiMn2O4的影响,并用氧化还原滴定法测定产物中Mn的平均化合价作为合成产物为LiMn2O4的辅证依据。XRD分析表明,液相燃烧合成可制备得尖晶石型LiMn2O4物质,锂和锰的醋酸盐体系燃烧合成LiMn2O4比硝酸盐体系好,燃料尿素比柠檬酸好;醋酸盐和尿素的燃烧体系可得纯相LiMn2O4产物,硝酸盐和尿素的燃烧体系中含有较多Mn2O3,但随尿素量增多,杂相Mn2O3的含量减少;产物LiMn2O4中Mn的价态为+3.5左右,与LiMn2O4中Mn的标准价态相同。