锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状

本文综述了锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的国内外研究现状,在分析尖晶石型LiMn2O4结构和其作为正极材料相关理论的基础上,阐述了合成技术,包括制备方法、合成温度、材料粒径等对LiMn2O4材料性能的影响;并就掺杂改性分析了选择合适的掺杂离子、掺杂量、合成工艺等对材料性能的影响。     

尖晶石型LiMn2O4的制备与掺杂改性研究进展

本文综述了近年来有关锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4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。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

综述了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备、结构及其电化学性能.LiMn2O4具有尖晶石型结构,为锂离子的脱嵌与嵌入提供了三维隧道空间,它具有3 V和4 V两个电压平台,成为锂离子电池最有吸引力的材料.     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

综述了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备，结构及其电化学性能，LiMn2O4具有尖晶石型结构，为锂离子的脱嵌与嵌入提供了三维隧道空间，它具有3V和4V两个电压平台，成为锂离子电池最有吸引力的材料。     

溶胶-凝胶法合成LiMn2O4及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子蓄电池正极材料尖晶石结构的LiMn2O4粉体.考察了烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在700 ℃下烧结10 h得到了性能较好的LiMn2O4粉体,在电流密度0.1 mA/cm2,截止电压3.5～4.4 V时首次放电比容量为126 mA · h/g,稳定放电比容量达110 mA · h/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

尖晶石LiMn2O4正极材料的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的研究进展。主要阐述了LiMn2O4的制备方法、晶体结构、电性能以及改性方法等方面的发展状况。     

尖晶石型LiMn2O4正极材料的最新研究进展

尖晶石型锰酸锂以成本低廉、资源丰富和良好的安全性能,成为动力锂离子电池的理想正极材料。但尖晶石LiMn2O4高温循环性能差限制了其应用。阐述了尖晶石LiMn2O4容量衰减的机理;详细介绍了国内外在LiMn2O4正极材料体相掺杂和表面包覆改性的研究进展,并对体相掺杂和表面包覆改性LiMn2O4正极材料电化学性能提高的机理进行了讨论。最后对尖晶石LiMn2O4正极材料今后的发展方向进行了展望。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的高温性能研究进展

综述了尖晶石结构LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的高温热分解和在高温充/放电过程中容量衰减的最新研究进展;概述了解决LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的高温容量损失问题而进行的各种改性的研究情况;提出了改进LiMn2O4正极材料高温性能的建议和方法。     

溶胶凝胶法制备尖晶石LiMn2O4合成条件的研究

采用溶胶凝胶合成法制备尖晶石LiMn2O4锂离子电池正极材料,详细研究了合成条件对产物结构和电化学性能的影响。结果表明,在以LiBr为Li源,乙酸锰为锰源,溶胶凝胶法制备尖晶石锂锰氧的最佳工艺条件是:Li/Mn=1.05/2;合成时溶液pH=7.5;采用分段式升温,以8℃/min从室温升温到450℃,保温5小时;再5℃/min的升温速率升温到650℃,再恒温12小时,然后自然冷却到室温,可得到结晶度较高,晶体结构完整,电化学性能较好的尖晶石型LiMn2O4。     

尖晶石LiMn2O4合成工艺的研究进展

尖晶石LiMn2O4的结构和性能与制备工艺紧密相关.本文综述了近年来国内外有关尖晶石型LiMn2O4材料合成的研究进展,详细阐述了各类合成方法的优缺点及合成材料的电化学性能.并展望了LiMn2O4合成工艺的发展趋势.     

SnO2对尖晶石LiMn2O4电极材料的改性

为提高锂离子电池正极材料LiMn2O4在高温下的循环性能,以Sn(OCH2CH2OCH3)4为原料,采用溶胶-凝胶法在LiMn2O4表面包覆了一层稳定的二氧化锡层. 用X射线粉末衍射和扫描电镜对包覆前后LiMn2O4的结构进行了表征. 结果表明,二氧化锡包覆层的存在减少了LiMn2O4与电解液的直接接触,有效地抑制了高温下LiMn2O4与电解液的相互作用,减少了锰在电解质中的溶解;经表面修饰处理后,LiMn2O4正极材料的初始容量虽稍有下降,但高温下(60℃)的充放电循环稳定性能得到了显著提高,40次循环后的高温容量衰减由改性前的31%降低到12%,并且电池的自放电速率也显著减小. 作为锂离子电池的正极材料,该表面改性材料是众多取代LiCoO2材料中最具竞争力的材料之一,也有望成为锂离子动力电池的正极材料.     

锂元素掺杂对尖晶石相LiMn_2O_4的结构影响

以氢氧化锂、柠檬酸以及醋酸锰为原料，利用低温固相法制备了LiMn2O4及其Li元素掺杂产物，采用XRD和FTIR研究了合成产物的性能。XRD测试表明，所有产物均为尖晶石相结构，Li溶入了尖晶石相产物的晶格之中，当Li：Mn比为1．05：2时，掺杂的Li^＋主要位于尖晶石相晶格的四面体位置，而当Li：Mn比为1．2：2时，掺杂的Li^＋主要位于尖晶石相品格的八面体位置；FTIR结果显示，经过Li元素掺杂后，尖晶石产物中的Mn（Ⅳ）-0和Hn（Ⅲ）-0键均存在着不同程度的蓝移和红移现象。     

两种不同结构锰酸锂电化学性能对比

比较了层状锰酸锂（LiMnO2）和尖晶石型锰酸锂（LiMn2O4）在电池容量发挥、首次效率、高温存储及循环性能等方面的差异。结果表明：层状锰酸锂具有较高的容量发挥,但其高温存储性能不如尖晶石型锰酸锂;在高温（55 ℃）循环性能方面,由于高温条件下锰的溶解,导致两种结构锰酸锂电池的高温循环性能均很差,0.5C循环 400次后容量保持率低于80%;在常温循环性能方面,尖晶石型锰酸锂具有较好的容量保持率。因此,在动力电池应用方面,尖晶石型锰酸锂相对于层状锰酸锂更具有优势。     

溶胶凝胶法制备LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn2O4、LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4和LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05。使用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成材料的结构及物理性能进行了表征。将合成材料作为锂离子电池正极活性材料,用循环伏安、交流阻抗及充放电测试的电化学测试方法对材料进行了电化学的研究。结果表明,合成的LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05材料的初始容量高于LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4,而循环性能优于LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4和LiMn2O4,显示了阴阳离子复合掺杂对于阳离子单一掺杂的优势。     

锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展

尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富,是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。结合笔者的研究工作,详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点,综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。     

Li_(1.02)Mn_(1.92)Al_(0.02)Cr_(0.02)Mg_(0.02)O_(4-x)F_x尖晶石正极材料的研究

采用溶胶-凝胶法合成了复合离子掺杂的尖晶石型锰酸锂Li1.02Mn1.92Al0.02Cr0.02Mg0.02O4-xFx(x=0,0.06)正极材料,并用XRD、CV、EIS和充放电测试等研究了其结构和电化学性能。结果表明,F与金属离子(Li、Al、Cr、Mg)的复合掺杂不仅提高了材料的比容量,还增加了尖晶石结构的稳定性,改善了材料的循环性能和可逆性能;充放电测试结果表明,Li1.02Mn1.92Al0.02Cr0.02Mg0.02O3.94F0.06具有优越的循环性能,常温下,以1/3C充放电的首次放电容量及50个循环后的容量保持率分别为117.9 mAh/g,96.9%。     

室温固相制备尖晶石相LiMn2O4的工艺研究

以柠檬酸、氢氧化锂和醋酸锰为原料,采用室温固相法,先制备前驱体,然后再煅烧的方式得到了尖晶石相LiMn2O4产物。通过X射线衍射、透射电镜对尖晶石相LiMn2O4产物进行了分析,并对煅烧时间、分段煅烧等因素对室温固相工艺的影响进行了研究。结果表明,当通过延长高温的煅烧时间时,产物相对比较纯净,产物结构有了很大的提高,而通过先低温保温然后高温煅烧的方式,能够得到颗粒度尺寸均匀,更加纯净,结构也更好的LiMn2O4产物。