锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的改性研究进展

尖晶石型LiMn2O4由于其合成工艺条件简单、环境友好、原料价格低等诸多优点被认为是最具有应用前景的锂离子电池正材料,但其在较高的温度下循环稳定性能较差,容量衰减快,从而严重影响了其商业化应用。文章阐述了科研人员为了改善材料的容量衰减快、高温性能及大流充放电性能而采用的离子掺杂和表面包覆改性的研究进展。     

以Mn3O4为原料制备高性能尖晶石LiMn2O4正极材料

本文实验以Mn₃O₄为锰源和Li₂CO₃为锂源,对不同温度制备的尖晶石型LiMn₂O₄的结构和电化学性能进行了分析研究。XRD分析测试表明在不同温度段制得的尖晶石LiMn₂O₄均为纯相;SEM分析测试表明不同温度制得的尖晶石LiMn₂O₄晶粒大小均匀,随着煅烧温度上升LiMn₂O₄晶粒逐渐长大。尖晶石LiMn₂O₄的电化学性能测试结果表明,在650～750℃范围煅烧的尖晶石LiMn₂O₄要优于750℃以上煅烧的样品。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的LiCoO2包覆性能研究

采用溶胶-凝胶法制备包覆LiCoO2的LiMn2O4的方法。以乙二醇为螫合剂,将商业化的LiMn2O4加入到醋酸钴和醋酸锂的混合溶液中,调节pH值。在水浴中搅拌后离心分离,并在高温条件下煅烧,得到产品。利用X-射线衍射和差热-热重分析方法来考察包覆LiCoO2的质量、煅烧温度和煅烧时间对晶体结构和电化学性能的影响。得到的最佳工艺条件为：LiCoO2的摩尔包覆量为7％,在800℃煅烧6h。     

Ni-Fe共掺LiMn2O4正极材料的合成及电化学性能研究

采用固相燃烧法快速合成了LiNi_0.08Fe_xMn_1.92-xO₄(x≤0.08)正极材料,并探究了正极材料样品的结构、形貌、电化学性能及动力学性能。结果表明,Ni-Fe共掺没有改变LiMn₂O₄的立方尖晶石结构,促进了其晶体发育和{111}、{110}、{100}晶面的择优生长,部分颗粒形成了以高暴露{111}晶面为主和少量{110}、{100}晶面的截断八面体形貌。LiNi_0.08Fe_0.05Mn_1.87O₄样品在较低倍率(≤5 C)时,其倍率性能和长循环寿命得到显著提高,在25℃下,1 C的首次放电比容量为106.1 mAh/g, 1 000次循环后容量保持率为82.0%;5 C的首次放电比容量为100.1 mAh/g, 2 000次循环后容量保持率为72.8%。LiNi_0.08Fe_0.05Mn_1.87     

锂离子电池正极材料锰酸锂掺杂改性研究

采用固相反应法分别合成正极材料纯相LiMn₂O₄和LiPr_xMn_2-xO₄（x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.10）固溶体。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、恒电流充放电等手段,对合成样品的形貌、结构、电化学性能进行了测试。结果表明：当x=0.06时,固溶体LiPr_0.06Mn_1.94O₄具有良好的尖晶石结构,晶体大小较均匀;固溶体LiPr_0.06Mn_1.94O₄具有良好的高温（55 ℃）循环性能,实验电池在55 ℃、1 C充放电倍率下,循环50次后容量保持率为82.5%。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的改性研究

用具有高比表面积的TiO2纳米带改性尖晶石型LiMn2O4 ,以提高其电化学性能和循环使用寿命。用X射线衍射仪、热分析仪、扫描电子显微镜和电池性能测试系统对产物的组成、热稳定性、微观形貌和充放电性能进行表征。结果表明：TiO2纳米带均匀分散在尖晶石LiMn2O4 中,而LiMn2O4 的晶体结构并未发生变化;充放电性能测试表明,当TiO2纳米带的加入量为2．0wt％时,改性LiMn2O4 具有较高的放电比容量及循环容量保持率,0．5C倍率下首次放电比容量为136mAh／g,50次循环后容量保持率为93．3%;TG—DSC数据研究表明,改性LiMn2O4 电极的热稳定性有所提高。     

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.     

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。     

Al3+、Sc3+掺杂的LiMn2O4电子结构和平均嵌入电压研究

采用密度泛函理论方法研究了锂离子正极材料LiMn2O4电子结构及金属掺杂对其平均嵌入电压的影响。嵌锂前后差电荷密度分析表明,Mn2O4嵌锂过程中,O、Mn均得到Li给出的电子,且以O得电子为主。Al3+和Sc3+取代LiMn2O4原胞中的Mn掺杂研究表明,Al3+和Sc3+在嵌锂过程中不参与和Li的电子交换,因而导致掺杂体系具有较大的嵌入电压。且Al3+、Sc3+掺杂导致LiMn2O4电极材料稳定性提高,材料密度减小,因此Al3+和Sc3+可作为较佳的锂离子正极掺杂材料。     

纳米级锂离子电池正极材料LiMn2-xAgxO4的制备

采用溶胶-凝胶法制备电池正极材料LiMn2-xAgxO4并采用原子力显微镜和扫描透射电镜进行粒径互补分析,结果表明采用溶胶-凝胶法能够成功制备纳米级电池正极材料LiMn2-xAgxO4.     

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。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的研究进展

介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的结构特征和电化学过程。评述了近年来制备LiFePO4的各种方法,包括固相法,液相法(水热法、液相共沉淀法等),微波法等。橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)理论比容量为170 mA.h/g,电压为3.5V(vs.Li/Li+),环境友好,成本低廉,热稳定性较好,可望成为锂离子蓄电池的新型正极材料。     

锂离子电池正极材料锰酸锂表面改性研究进展

尖晶石型锰酸锂是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一,但目前还存在初始容量较低、容量衰减快、高温性能差等问题。最近的研究表明,表面改性是提高其电化学性能的重要方法之一。本文阐述了近年来关于LiMn2O4在表面改性方面的最新研究进展。     

锂离子电池纳米锂锰氧化物正极材料的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料锂锰氧化物的研究现状,重点对锂锰氧化物的结构和性能的关系,尖晶石锂锰氧化物的制备以及其改性研究进行了阐述。     

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。     

锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池以其优异的性能受到了许多研究者的关注,而正极材料是锂离子电池性能提高的关键所在.本文简述了锂离子电池的工作原理,主要介绍了几种不同类型锂离子电池正极材料的结构、性能特点、制备及改性方法,并对这些材料的研究方向作了进一步展望.     

溶胶—凝胶法制备锰酸锂作为锂离子电池正极材料的研究

文章以硝酸锂和醋酸锰为原料,以水和丙烯酸为分散介质,采用溶胶—凝胶法在空气气氛下进行分段烧结,控制烧结温度和时间,成功制备了尖晶石结构Li Mn2O4粉体材料。通过XRD、SEM、恒电流充放电测试等手段研究了其形态、结构及电化学性能。结果表明:制备出来的粉体为尖晶石型锰酸锂,结晶度高,无杂质相。其中700℃烧结的样品晶粒大小约在58.9 nm,颗粒大小约为200 nm左右。在1 C的电流密度下,首次放电比容量为112 m Ah/g,经过30次循环放电比容量为104.3 m Ah/g,容量保持率在93.2%,充放电库仑效率接近100%。样品表现出良好的电化学性能。     

尖晶石LiMn_2O_4高温电化学性能研究

通过熔融浸渍、分段烧结的方法用LiOH·H2 O和EMD制得尖晶石型LiMn2 O4 活性材料 ,对材料进行了元素分析和XRD结构表征 ,采用最小二乘法计算了样品的晶格常数 ,结果表明样品属于立方尖晶石结构 ,为缺锂型尖晶石锂锰氧。样品在高温下的充放电曲线和循环伏安曲线的测定结果表明样品的首次放电容量为 12 2 8mAh·g- 1,放电电压为 3 96V ,恒温充电电压为 4 0 7V ,二者差值仅为 0 11V ,说明以其为正极的电池的极化较小 ,在高温下具有良好的循环特性。