LiMn2O4的甘氨酸法合成

用甘氨酸法合成锂锰氧化合物,通过FTIR、NMR和TG/DTA等研究了锂锰.甘氨酸前驱体的组成、结构和锂锰氧化舍物的形成机理,并对LiMn2O4样品进行XRD分析.甘氨酸法可在低温下反应,得到原子级水平混合的锂离子与锰离子前驱体;在356℃左右就可得到尖晶石LiMn2O4;在400℃下煅烧合成的样品以纯尖晶石LiMn2O4存在,在750℃下煅烧合成的LiMn2O4样品,0.2 C首次放电比容量为119.8 mAh/g,20次循环后放电比容量为118.4 mAh/g.     

超声振荡结合液相还原法合成尖晶石LiMn2O4

采用超声振荡结合液相还原法,制备尖晶石LiMn2O4,对产物进行XRD、SEM分析及电化学性能测试.超声振荡生成的前驱体具有更接近尖晶石的过渡结构,制得的LiMn2O4粒子更致密、均匀.在3.5～4.5V循环,0.1C首次放电比容量为126 mAh/g,第50次循环的放电比容量为122 mAh/g.     

热处理制度对机械化学法合成LiMn2O4的影响

以Li2CO3和Mn3O4为原料,采用机械化学法合成了尖晶石LiMn2O4.考察了热处理温度和时间对LiMn2O4电化学性能的影响.720℃下热处理2 h、6 h和10h所得样品的首次放电比容量分别为124.5 mAh/g、124.6 mAh/g和126.3 mAh/g.在400℃、600℃、720℃和800℃下热处理6 h后得到的样品的首次放电比容量分别为120.6 mAh/g、124.4 mAh/g、124.6 mAh/g和128.6 mAh/g,经过10次循环后,比容量下降的幅度分别为13.8%、11.5%、9.5%和6.5%.适宜的热处理制度为:800℃热处理6 h.     

TiO_2包覆的尖晶石LiMn_2O_4的电化学性能

用超声波振荡法,将粒径约为20 nm、用溶胶-凝胶法合成的TiO2颗粒包覆在流变相法合成的LiMn2O4表面,再在600 ℃下处理2 h,得到TiO2包覆的尖晶石LiMn2O4.在3.0～4.4 V,产物以1.0 C充放电的首次放电比容量为121.7 mAh/g,第100次循环的放电比容量为108.3 mAh/g;以0.5 C充放电的首次放电比容量为126.7 mAh/g,第200次循环的容量保持率为86.0%.     

Li-Mn-○化合物的电性能与锂离子迁移性研究

采用天冬氨酸法合成Li-Mn-O化合物,对前驱体在400℃和750℃煅烧得到的样品进行X射线衍射分析(XRD),并对750℃煅烧样品进行电化学性能检测。结果表明:400℃制得的样品以纯尖晶石LiMn2O4存在,750℃下制得样品的首次充放电比容量分别为123.8mAh/g和122.5mAh/g,循环20次后放电比容量仍能达到121.0mAh/g,为初始放电比容量的98.77%。     

Li-Mn-O化合物的电性能与锂离子迁移性研究

采用天冬氨酸法合成Li-Mn-O化合物,对前驱体在400℃和750℃煅烧得到的样品进行X射线衍射分析(XRD),并对750℃煅烧样品进行电化学性能检测.结果表明:400℃制得的样品以纯尖晶石LiMn2O4存在,750℃下制得样品的首次充放电比容量分别为123.8 mAh/g和122.5 mAh/g,循环20次后放电比容量仍能达到121.0mAh/g,为初始放电比容量的98.77%.     

草酸盐共沉淀法制备LiMn0.75 Fe0.2 Ni0.05 PO4/C

用草酸盐共沉淀法制备草酸盐前驱体Mn0.75 Fe0.2Ni0.05 C2 O4·2H2O,然后与Li2C03混合,通过碳热还原法制备正极材料LiMn0.75 Fe0.2 Ni0.05PO4/C.制备的LiMn0.75Fe0.2Ni0.05PO4/C晶型完整,颗粒尺寸小于100nm,碳含量为6.5％.在3.0～4.5V循环,0.1C首次放电比容量达到139.6 mAh/g,循环60次的容量保持率为94％,2.0C放电比容量为122.2 mAh/g.在高温(55℃)下,0.1C、4.0C放电比容量分为150.0 mAh/g、127.8 mAh/g.     

锰酸锂充放电过程中的化学变化

为了考察LiMn2O4锂离子蓄电池正极材料在充放电过程中的化学变化,采用高温固相法制备了尖晶石型LiMn2O4,并对其电化学性能进行了表征,利用X射线衍射分析的结果,结合Li-Mn-O相图,对LiMn2O4在多次循环充放电所发生的相变进行了研究。实验结果表明,其首次放电比容量为123 mAh/g,循环200次后的放电比容量为107 mAh/g;LiMn2O4发生歧化反应,以及在LiMn2O4微粒表面形成的Li2Mn2O4进一步转化成无电化学活性的Li2MnO3,这两种相变都会导致电池的不可逆容量损失。     

二次烧结制备的尖晶石LiMn2O4的性能

用高温固相法二次烧结制备了锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4.利用XRD、EDS和SEM等方法及激光粒度分析仪,研究了LiMn2O4的晶体结构、粒径及形貌与电化学性能的关系.与一次烧结的样品比较,二次烧结的样品粒径分布更集中于25～35μm,结晶更完全,电化学性能及循环稳定性更好.二次烧结后掺杂Zn(Ac)2的样品,在常温和高温(55℃)下的首次放电比容量分别为112.8 mAh/g和113.5 mAh/g,经过50次循环后,容量保持率分别为99.7%(常温)和94.5%(高温,55℃).     

LiCo0.025M0.025Mn1.95O4的合成及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4及其掺杂改性的LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiMn2O4和LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)均具有良好的尖晶石结构,其中材料LiCo0.025Ni0.025Mn1.95O4的电化学性能最佳。以0.2C倍率循环充放电,首次放电比容量可达119.94mAh/g,50次循环后放电比容量仍保持在117.78mAh/g以上,容量保持率为98.20%。