合成条件对锂离子正极材料LiMn2O4电性能影响

利用实验室自制的Mn(OH)2沉淀,采用改性的固相法合成尖晶石LiMn2O4,,并且系统地研究了温度、锂配比量和升温速率对LiMn2O4电性能的影响.通过对材料进行扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)分析以及电性能测试,结果表明:合成出的物质为标准的尖晶石结构,衍射峰与标准的LiMn2O4结构完全对应,为...     

尖晶石锂锰氧化物合成温度的选择

用TG、DSC实验结果讨论了以Li2 CO3和电解MnO2 为原料合成尖晶石型LiMn2 O4 的温度选择。用X—射线衍射、循环伏安、恒电流充放电等手段研究了合成样品的性能。TG、DSC实验结果表明 ,电解MnO2 在 5 42℃开始分解成Mn2 O3;Li2 CO3在 6 18℃开始熔融 ,718℃分解 ;Li2 CO3和电解MnO2 的混合物在 70 1℃时形成尖晶石型LiMn2 O4 。据此提出在 2 0 0 ,6 0 0 ,70 1,80 0℃分段保温一定时间的加热程序 ,可以得到纯尖晶石的锂锰氧化物。循环伏安和恒电流充放电结果表明 ,合成的尖晶石锂锰氧化物的充放电机理为锂离子二步嵌入和脱嵌过程     

Pechini法合成尖晶石LiCoxMn2-xO4及其结构表征

采用Pechini法制备纯尖晶石锰酸锂LiMn2O4和掺钴锰酸锂LiCoxMn2-xO4，结合化学分析和X射线衍射分析对产物进行表征。实验结果表明，Pechini法易于制备纳米晶粒度的尖晶石锰酸锂和掺钴尖晶石锰酸锂。煅烧温度为800℃，在空气中延长煅烧时间可提高锰的价态，得到富氧尖晶石。掺钴锰酸锂比纯锰酸锂有更好的结晶度和更稳定的尖晶石结构。按照～8％原料配比掺入Co，根据EDS分析，产物的化学计量式可表示为LiCo0.14Mn1.86O4。     

合成条件对锂离子正极材料LiMn_2O_4电性能影响

利用实验室自制的Mn（OH）2沉淀,采用改性的固相法合成尖晶石LiMn2O4,并且系统地研究了温度、锂配比量和升温速率对LiMn2O4电性能的影响.通过对材料进行扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射光谱（XRD）分析以及电性能测试,结果表明：合成出的物质为标准的尖晶石结构,衍射峰与标准的LiMn2O4结构完全对应,为尖晶石结构;最佳合成条件：合成温度为830℃,Li/2Mn=1.05,升温速率为5℃/min.组装成AA电池后电池的首次循环性能都达到100 mAh/g.     

超声辅助TiO2包覆尖晶石LiMn2O4及电化学性能研究

采用超声辅助溶液法在尖晶石LiMn2O4表面包覆TiO2.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、交流阻抗技术分析合成材料的结构、形貌及电化学性能.结果表明:TiO2包覆LiMn2O4与LiMn2O4具有相似的X射线衍射结果,衍射峰尖锐,样品颗粒大小均匀,无明显团聚.室温下0.2C充放电时,表面包覆1％TiO2的LiMn2O4首次放电比容量为123.51 mAh·g-1,略低于未包覆LiMn2O4的124.02 mAh·g-1,但在2C和4C高倍率时,表面包覆1％TiO2的LiMn2O4比容量分别为105.54和80.73 mAh·g-1,远高于未包覆的79.76和66.37 mAh·g -1.室温及55℃下以0.2C倍率循环50后,表面包覆1％ TiO2的LiMn2O4容量保持率分别为91.69％和87.36％,远高于未包覆LiMn2O4的86.58％和78.02％.室温下以1C倍率循环100次后,表面包覆1％ TiO2的容量保持率比未包覆LiMn2O4高出3.75％.表面包覆TiO2后LiMn2O4的循环性能得到了大大的提高,尤其是高温循环性能.     

尖晶石LiMn2O4表面包覆氧化钴的研究

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％。     

LiMn1.5Co0.5O4的合成及电催化氧还原性能研究

为了改善锌空气电池空气扩散电极的氧还原电催化性能，提高电池的放电电流密度，采用溶胶凝胶法合成了纳米级尖晶石型LiMn1.5Co0.5O4电催化剂。用傅立叶红外光谱(FTIR)、热分析(TG—DSC)、X射线衍射(XRD)对干凝胶和合成产物进行了分析表征，稳态电流一电压极化曲线测试LiMn1.5Co0.5O4作为空气扩散电极电催化剂的电催化性能。测试结果表明，所制得的干凝胶具有立体凝胶网络结构；当热处理温度为550℃时，所合成LiMn1．5Co0．5O4电催化剂具有完美的尖晶石型晶体结构，并且电催化活性最高。     

溶胶-凝胶-酯化法制备锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4

本文简要介绍溶胶-凝胶-酯化法制备锂离子电池正极材料锰酸锂LiMn2O4的基本原理。以硝酸锰和自制硝酸锂为原料,柠檬酸为螯合剂,乙二醇为溶剂,经过成胶、酯化和煅烧反应合成产物。用化学分析和X射线衍射技术对产物进行了表征,结果表明合成产物为纯相LiMn2O4尖晶石。     

掺Co3+和Li+的LiMn2O4晶体结构和电化学性能研究

以尖晶石LiMn2O4，Li2CO3和Co3O4为原料，采用固相烧结法合成了尖晶石锰酸锂的改性产物。X射线粉末衍射分析表叫，改性产物保持了LiMn2O4的立方尖晶石结构。采用Rietveld方法进行结构精修表明，掺杂元素进入了晶胞中的16d位置，改性产物结构分子式可写成[Li]s4[Mn2-x Lix/4Co3x/4]16a[O4]32e。随着钻和锂掺杂量的增加，产物16d位置中更多的锰被取代，锰离了平均价态逐渐升高，锰和氧的结合键能增加，键长下降，晶格参数减小。电性能测试表明，锰酸锂掺杂钴、锂后，循环稳定性提高，比容量稍有降低。当锂、钴掺杂量为锰酸锂的0．025倍时．综合性能最佳。     

λ-MnO2的结构与电性能研究

采用酸处理LiMn2O4的方法来制备λ-MnO2，并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对所得λ-MnO2的结构和电性能进行了研究。研究结果表明，所得λ-MnO2具有尖晶石型结构，晶粒细小，形貌较规则，粒径分布均匀；以其为正极组装成Li／MnO2电池的放电比容量达到226mAh/g。     

LiCrxNi0.2-xMn1.8O3.95F0.05的合成与电化学性能研究

采用sol—gel法合成了尖晶石型LiMn2O4，铬、镍、氟复合掺杂LiCrxNi0．2-xMn1．8O3．95F0．055(x=0．05，0．1，0．15)。XRD研究表明所合成的样品均为尖晶石结构；研究表明：铬、镍、氟复合掺杂样品常温循环稳定性明显提高，复合掺杂对高温性能有一定改善。     

锂改性尖晶石锰酸锂的循环伏安特性及其电化学性能研究

用LiMn2O4和碳酸锂制备了锂改性的锰酸锂产物，循环性能和比容量测试结果表明随着碳酸锂加入量的增加，循环稳定性逐渐增强，而比容量有逐渐下降的趋势。循环伏安测试结果表明，LiMn2O4及其改性产物具有两对氧化还原峰。随着碳酸锂加入量的增加，两对氧化峰和还原峰峰电位差呈逐渐下降趋势，说明了锂脱嵌的可逆性越来越好；氧化（或还原）峰之间的分形变得不明显，峰形逐渐宽化，说明锂离子两步脱嵌过程变得越来越不明显。研究表明锂离子脱出和嵌入的总量随着碳酸锂量的增加而减少。XRD结果显示，随着碳酸锂加入量的增大，晶格常数逐渐降低，晶格逐渐收缩，结构稳定性增强。     

不同Li/Mn比及预处理对尖晶石LiMn2O4性能的影响

分析了不同Li/Mn比及预处理对尖晶石LiMnO4性能的影响。结果表明：Li／Mn比在95～1．05／2之间,都可得到尖晶石结构的LiMn2O4,并且随着Mn平均化合价的增加,材料的放电比容量也随之提高,当Li／Mn比为1．05／2时,放电比容量达到121．45mAh／g;经过预处理的产物性能比一步合成法的产物性能好,而经过比较,两步间断法比两步连续法处理的产物性能更佳。     

LaSr_2Mn_2O_7 Ruddlesden-Popper manganites for oxygen reduction and electrochemical capacitors

LaSr_2 Mn_2 O_7,a Ruddlesden-Popper type bilayered perovskite,was investigated as oxygen catalyst for oxygen reduction reaction(ORR) and active electrode material for electrochemical capacitors in KOH solutions.XPS results show that Mn takes a mixed Mn~(2+),Mn~(3+)and Mn~(4+)valence state with an average valence of 3.4.As catalyst towards ORR,LaSr_2 Mn_2 O_7 and LaSr_2 Mn_2 O_7/acetylene black composite favor four electron pathways for ORR.LaSr_2 Mn_2 O_7/C composite shows a comparable onset potential for ORR to that of Pt/C electrode.The improved ORR activity of LaSr_2 Mn_2 O_7/acetylene black composite is attributed to the synergy between catalytic LaSr_2 Mn_2 O_7 and conductive acetylene black.As electrode material for electrochemical capacitors,LaSr_2 Mn_2 O_7 exhibits a maximum specific capacitance of 167.2 F/g with 62%faradic contribution at a scan rate of 1 mV/s in cyclic voltammetry test.     

高温固相分段反应制备LiMn2O4的研究

研究了高温固相分段法制备锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2 O4 的工艺 ,克服了传统高温固相合成法由于原料不能充分混匀 ,制备的LiMn2 O4 电化学性能较差的缺点。在制备的过程中 ,对原料进行分段焙烧 ,每段焙烧前都对反应物进行研磨、球磨 ,使反应物混合均匀、充分接触 ,制备的LiMn2 O4 物相较纯 ,粒度分布均匀 ,电化学性能良好。此法操作简单 ,反应条件易于控制 ,是一种较好的合成LiMn2 O4 的方法     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状

尖晶石相LiMn2O4具有价格低、无毒、制备简单等特点,因此有着很好的应用前景,被看作最有可能成为新一代商用锂离子电池的正极材料。文章简要介绍了锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状,主要包括材料的各种制备技术、当前LiMn2O4材料研究存在的主要问题及抑制其容量衰减的解决方案。     

LiMn2O4热处理过程的SEM研究

在热重(TG)和X射线衍射(XRD)研究的基础上，用扫描电镜(SEM)研究了在热处理中LiMn2O4微观形貌的变化。TG／DTA和XRD结果表明加热时LiMn2O4(Cubic)会分解，而在冷却时又能生成。SEM表明热处理后材料的粒径变大、分布均匀性提高，且高温样品的表面、颗粒间和表面层间空隙处有棒状体形成。     

化学杂质对尖晶石LiMn_2O_4 电化学性能的影响

采用去离子水清洗以及添加不同Na_2SO_4杂质含量的方法研究了化学杂质对尖晶石LiMn_2O_4材料电化学性能的影响. 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)和离子色谱测试表明, 水洗后材料主要杂质元素Na, S均得到有效去除; 电化学测试表明, 水洗后材料放电比容量得到提高, 与含Na_2SO_4杂质LiMn_2O_4材料相比, 水洗后材料在2C常温循环及倍率性能上都明显优于含杂质LiMn_2O_4材料. 通过扫描电子显微镜(SEM)及能量色散谱(EDS)研究了Na, S化学杂质在电池体系中的存在形式及对材料电化学性能的影响. 结果表明, Na_2SO_4溶解于电解液中以及由Na离子在负极还原所引起的副反应将导致电池倍率及循环性能恶化.     

氧气气氛下氧在LiMn2O4中的脱嵌研究

用热重／差热(TG／DTA)和X射线衍射(XRD)研究了氧气中加热和冷却过程中LiMn2O4体系的重量和组成结构的变化。TG实验说明在室温到1373K内加热和冷却时，LiMn2O4中的氧能可逆地脱出和嵌入，且降低冷却速率有利于氧的嵌入。     

富锂锰电池材料的制备工艺及其性能

以硫酸锰、硫酸镍、氢氧化钠等为原料,先用氢氧化物共沉淀法制备前驱体,然后再用高温固相合成法合成富锂锰基正极材料Li1.07Mn0.53Ni0.4 O2,研究不同的烧成温度和配锂量对Li1.07Mn0.53 Ni0.4O2正极材料结构和电化学性能的影响.研究表明:随着烧成温度的增加,材料的放电容量也随之升高;随着锂含量的...