铬掺杂锰酸锂的正极材料离子热法制备及其性能

以乙醇胺醋酸盐作为反应介质,采用硫酸铬、一水氢氧化锂和新制备二氧化锰为原料,在常压低温下采用离子热法和后续高温处理,制备了正极材料LiMn2O4及其掺杂改性物LiCr0.1Mn1.9O4。分别对材料的形貌和电化学性能进行XRD、SEM和充放电测试。SEM测试结果表明：LiMn2O4和LiCr0.1Mn1.9O4均为棒状结构,集中呈现为长宽分别为1.2 μm、200 nm。充放电测试表明：金属铬的掺杂能有效提高材料的循环性能,在0.1 C倍率下,材料 LiCr0.1Mn1.9O4首次放电比容量为123.6 mA·h/g,经历前10个循环的容量少量衰减后,其后的50次循环中容量基本不变。     

亚微米LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1电极活性材料的合成与性能

采用溶胶-凝胶法制备了F-和Cu2 复合掺杂的LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1锂离子电池正极材料.XRD和SEM表征表明合成产物具有良好的尖晶石结构,样品粒度为亚微米级,且分布均匀;电化学性能测试结果表明,掺杂后样品的电化学阻抗较小,首次放电容量达112mA·h/g,充放电循环50次后,容量保持率为89.1%,电极材料具有较好结构稳定性和电化学性能.同时还探讨了LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1的合成及掺杂机理.     

亚微米LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1电极活性材料的合成与性能

采用溶胶-凝胶法制备了F-和Cu2＋复合掺杂的LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1锂离子电池正极材料. XRD和SEM表征表明合成产物具有良好的尖晶石结构,样品粒度为亚微米级,且分布均匀;电化学性能测试结果表明,掺杂后样品的电化学阻抗较小,首次放电容量达112 mA×h/g,充放电循环50次后,容量保持率为89.1%,电极材料具有较好结构稳定性和电化学性能. 同时还探讨了LiCu0.1Mn1.9O3.9F0.1的合成及掺杂机理.     

尖晶石型LiNi0.1Mn1.9O4材料的合成及性能研究

采用分步加热高温固相合成法,合成了尖晶石型LiNi0.1Mn1.9O4正极材料。用X射线衍射仪(XRD)对材料的晶体结构进行表征和晶格参数分析,并在实验电池LiNi0.1Mn1.9O4/1MLiPF6-EC DEC EMC/MCMB体系中研究了材料的电化学性能,样品的首次放电容量达到98.2mAh.g-1,经过100次循环后,LiNi0.1Mn1.9O4样品的放电容量保持率在92%以上,2C充放电时,放电容量为0.1C时的96.7%,样品具有很好的循环性能。     

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。     

5V正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4-x)F_x(x=0,0.1)的流变相法制备与表征

采用流变相法结合高温热处理制备LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0,0.1)。用X射线衍射、扫描电镜和电化学测试等手段对合成材料进行了表征。结果表明,F的掺入抑制了LiNi0.5Mn1.5O4颗粒长大,增强了Li+在固相中的扩散能力,改善了电极与电解质溶液之间的界面性质,有效地提高了LiNi0.5Mn1.5O4的循环性能和倍率性能。0.2C放电时LiNi0.5Mn1.5O3.9F0.1的首次放电容量达到147.8mA.h/g,经80次循环后平均每次循环的容量衰减仅为0.0068%。而0.5C和2.0C放电时首次放电容量达到0.2C放电时的94.2%和83.8%。     

SiO2表面包覆锂离子电池阴极材料LiMn2O4及对其性能影响研究

锰酸锂（LiMn2O4）是作为目前性价比最高的商业化锂离子电池正极材料,成为近年来电池研究的热点。但该材料在高温时,由于Mn离子较易溶解于电解液中,制约其广泛应用。本研究中,采用SiO2对其表面进行包覆,减少了活性材料与电解液的直接接触。并通过x-射线衍射、扫描电镜（SEM）、充放电循环测试对合成产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行表征,进而研究影响产品的高温性能的主要因素,并筛选出较为合适的改性条件以提高锂电池正极材料LiMn2O4的电化学性能。     

Li—Mn—O体系锂离子电池正极材料的结构与性能

总结了当前对Li-Mn-O体系各种锂离子电池正极材料LiMn2O4、LiMnO2、Li4Mn5O9和Li4Mn5O12,在全成和充放电过程中的结构特征和结构变化过程，以及材料的结构和结构的变化对电化学性能的影响。     

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。     

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究

采用金属锰粉悬浮液氧化法、焙烧法、两步法制备Mn3O4。根据Li2CO3/Mn3O4混合粉体的TG-DTA分析结果,以高温固相法合成尖晶石LiMn2O4。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电技术及交流阻抗,对这合成样品尖晶石LiMn2O4的物相、形貌以及电化学能进行检测分析,采用电位跃迁法测试计算出尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数。结果表明,用3种不同方法制备的Mn3O4都能合成颗粒大小均匀的尖晶石LiMn2O4,在室温下以0.2 C倍率充放电循环30次时,以悬浮液氧化法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4首次放电比容量和容量保持率分别为130.0 m A·h/g和98.1%,优于另外两种方法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4。以不同Mn3O4合成尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数DLi+分别为:7.78×10-11,5.01×10-11,3.26×10-11cm2/s。     

锰酸锂在锂电池中的制备及应用

尖晶石型锰酸锂是近年来兴起的锂离子电池的正极活性材料 ,本文介绍了其制备方法 :电沉积法、固相反应法和共沉积法 ,评述了各工艺的优缺点。指出锰酸锂具有广阔的市场应用前景     

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。     

锂离子蓄电池正极材料层状锰酸锂的制备研究

介绍了通过水合-高温法合成的掺杂型的锰酸锂，具有层状结构，初始容量可达到133mAh／g，并具有良好的循环性；同时讨论了合成条件对产物结构与性能的影响。     

尖晶石LiMn2O4改性的研究与进展

LiMn2O4作为未来锂离子电池正极材料的基材,一直是人们研究的热点。但它在循环过程中存在着容量衰减的问题,是制约它商品化的最重要因素。介绍了几种容量衰减机理:Mn的溶解,Jahn-Teller效应以及电解液的分解。表面修饰是抑制尖晶石LiMn2O4容量衰减的有效方法。详细阐述了近年来有关尖晶石LiMn2O4表面改性的研究与最新进展。     

锂离子电池正极材料技术研究进展

对锂离子电池正极材料的研究进展进行了概括和评述。对钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等已商品化材料的技术特点进行了分析。指出已商品化材料的技术改进方向。对新型材料5 V高电压尖晶石锰酸锂、富锂层状氧化物材料{xLi2MnO3·（1-x）Li［Mn1/3Ni1/3Co1/3］O2}的发展前景进行了展望。     

锂离子二次电池正极材料锰酸锂的研究进展

锂离子电池正极材料锰酸锂的理论比容量较高,但由于多次循环过程中衰减严重,阻碍其商业化应用.综述了近年来其发展状况,总结了尖晶石型锰酸锂正极材料具备比容量较高、原料资源丰富、价格便宜、环境友好等特点,以及各方面应用情况.论述了其结构特点、工作原理、存在缺陷等.着重总结了近期的材料制备方法和稀土掺杂改性研究的进展情况,分类指出了一元稀土掺杂及多元稀土掺杂对材料改性的影响并指出了存在的问题,同时提出了未来的研究方向和发展前景.     

镁掺杂对锰酸锂结构和性能的影响

采用高温固相法合成不同镁元素掺杂量的尖晶石型锰酸锂。X射线衍射（XRD）表征结果表明,样品都具有尖晶石结构,无杂质相。扫描电镜（SEM）表征结果显示,掺杂前后所有样品的颗粒大小和形貌差别不大。对样品进行电化学性能测试,结果表明：当LiMgxMn2-xO4中镁的掺杂量x=0.09时,样品具有较佳的电化学性能,首次放电比容量为110.5 mA·h/g,在55 ℃ 1 C充放电循环50次后容量保持率为91.22%。     

From hydrated layered-spinel lithium manganate composite to high-performance spinel LiMn2O4: A novel synthesis tuned by the concentration of LiOH

To obtain high-performance spinel LiMn₂O₄, various types of hydrated layered-spinel lithium manganate composites have been controllably synthesized through the hydrothermal process. It is found that the composition and morphology of these intermediate products can be tuned by the concentration of LiOH: Li⁺ act as the template and OH^- provide the required alkaline environment. In particular, the nanostructure varies from nanowires to nanosheets at different levels, depending on the phase ratio of the spinel phase ranging from 0% to 100%. Phase purity and the corresponding electrochemical properties of the as-prepared LiMn₂O₄ products are further tailored through the subsequent heat treatment. With the optimized LiOH concentration of 0.08 M, the resulting LiMn₂O₄ cathode material exhibits the best electrochemical performance with the initial discharge capacity of 121.7 mA h g⁻¹ at 1 C and 117.8 mA h g⁻¹ at 30 C, while a retention over 90% can be achieved after 1500 cycles. This study will help deepen understanding of the function mechanisms and further direct the novel synthesis from hydrated layered-spinel lithium manganate composites to high-performance spinel LiMn₂O₄ cathode materials.     

Li1+xNiyMn2-x-yO4材料的结构特征及电化学性能的研究

采用溶液相合成工艺在主尖晶石相锰酸锂中，掺入镍并对掺镍材料 电化学循环稳定性能进行了研究。利用扫描电镜，粉末X射线衍射仪，红外光谱仪以及阻抗分析仪对材料形貌及结构特征进行研究。结果表明掺杂镍可提高材料的结构稳定性能，增大材料的颗粒尺寸，减少材料的比表面积并能提高材料的结晶性能。掺杂镍可增强Mn-O键弱化Li-O键以减小锂离子在尖晶石相中的迁移电阻。电化学循环稳定性能测试表明在尖晶石相材料中掺杂镍可改善材料的循环稳定性能。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。