高能量密度LiMn_2O_4微球的制备及其电化学性能研究

采用控制结晶法制备的球形MnCO3前驱体与Li2CO3在高温煅烧条件下进行固相反应合成了高能量密度尖晶石型LiMn2O4微球。通过扫描电子显微镜对不同反应时间形成的球形MnCO3产物观察表明,球形MnCO3前驱体是由许多小粒子通过静电作用力组装而成的球形微米二次粒子,其形成经历了一个成核-聚结的过程。球形MnCO3前驱体经高温锂化后可以直接获得高振实密度的LiMn2O4微球(1.8g·cm-3),煅烧前后形貌未发生明显改变。LiMn2O4微球在常温和高温(55℃)条件下的电化学性能测试表明,在0.5C(1C=148mA·g-1)倍率时,常温下的首次充放电比容量分别为117.3和116.0mAh·g-1,充放电能量密度分别为480.8和462.0 Wh·kg-1,50次循环后的放电能量密度保持率为98.8%;高温下的首次充放电比容量分别为119.6和115.6mAh·g-1,充放电能量密度分别为487.6和462.9 Wh·kg-1,50次循环后的放电能量密度保持率仍达到92.3%。