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。     

尖晶石锰酸锂的第一性原理计算

应用基于全势缀加平面波方法（Full LineAugmented Plane Wave，FLAPW）的第一性原理计算软件Wien2K，对尖晶石LiMn2O4和其理想脱锂终点Mn204化合物进行了研究。优化得到了二者及体心立方相Li的晶体结构，脱锂前后晶格参数以及O原予占位的变化规律和实验结果相一致；采用Rietveld方法计算了脱锂前后LixMn2O4的理论X射线衍射图谱，二者之间的变化规律，和采用同步X射线衍射对竞放电过程的尖晶石LiMn2O4结构进行分析得到结果相一致；理论预测了LiMn2O4的平均放电电压为4．05V，和实验结果相吻合。     

铝、钴元素共掺杂对尖晶石型锰酸锂高温循环性能的研究

采用高温固相法在相同的条件下制备了LiMn2O4及不同Al、Co量掺杂的LiAlxCoyMn2-x-yO4(x=0.06,y=0.01)锰酸锂正极材料.使用XRD、SEM对材料的结构与微观形貌进行表征,通过恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了两种材料的电化学性能差异.XRD和SEM表征结果表明:...     

Pb掺杂对尖晶石型锰酸锂结构和性能的影响

以电解二氧化锰为锰源,碳酸锂为锂源,硝酸铅为铅源,采用高温固相法在800℃下焙烧24 h合成尖晶石型Li1.05 Mn1.95-xPbxO4.系统地研究了掺杂不同量的元素铅对尖晶石锰酸锂结构、形貌以及电化学性能等的影响,结果表明:当Li1.05Mn1.95-xPbxO4中掺杂量x＞0.02时,材料的XRD图中出现杂质峰,随着x的增大,锰酸锂的颗粒有团聚趋势;当x=0.02时锰酸锂的循环性能得到一定的改善,锂离子扩散阻抗有所减小,之后随着x增大,Li1.05Mn1.95-xPbxO4的循环性能下降,材料的电化学性能变差.     

锰酸锂正极材料制备方法的研究进展

综述了制备锰酸锂正极材料的固相法和液相法的研究进展,重点介绍了基于传统方法的改性方法——元素掺杂法和包覆改性法。改性方法较明显地提高了锰酸锂正极材料的稳定性和电化学性能。     

不同形貌锰酸锂材料的合成及性能研究

介绍了3种不同形貌（不规则团聚态、球形和单晶态）的锰酸锂的制备方法,并研究了他们的性能.将3种样品分别制成扣式电池、聚合物电池,研究材料形貌与电化学性能关系,同时采用XRD、DTA等测试方法,研究材料形貌对材料结构和热稳定性的影响.研究发现不规则团聚态锰酸锂各项性能指标最差;球形锰酸锂倍率放电能力最好,其他性能居中;单晶态锰酸锂压实密度最高,循环性能和热稳定性最好.     

原材料预处理对锰酸锂性能的改性研究

以经过某种特殊方式预处理后的电解二氧化锰为原料,采用机械活化—高温固相法得到掺杂尖晶石锰酸锂,经过化学分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、粒度分析、比表面积分析、电化学性能测试对锰酸锂进行表征。结果表明:经过原料预处理后,锰酸锂产品的杂质含量降低,粒度分布更加集中,颗粒大小均匀。电化学性能测定,经过原料预处理后锰酸锂0.5C容量达到113.7 mAh/g,1C循环53次后容量保持96.72%,较未经过原料预处理的锰酸锂性能有明显改善。     

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。     

日本锰酸锂产业化动向

锰酸锂由于具有高性能、安全性和低成本的优势,在近年来得到较快的发展。对日本锰酸锂产业动向作了简单扼要的介绍,并就其锰酸锂产业化的后续问题进行了分析。     

尖晶石型锰酸锂性能改善方法

尖晶石型锰酸锂是非常有发展前景的锂电正极材料,叙述了改善尖晶石型锰酸锂电化学性能及加工性能的方法,包括优化其粒度分布、降低杂质含量、控制一次晶粒及整体颗粒形貌、元素掺杂、表面改性以及制备方法优化等。     

过量锂尖晶石锂锰氧化物的结构与电化学行为

研究了过量锂锰氧化物,合成产品的结构和电化学性能,XRD结果表明,合成产品Li1 xMn2O4仍属于尖晶石结构,过量的锂进入尖晶石八面体位置。随着尖晶石八面体中锂量的增加,样品的晶胞常数减小,晶体体积收缩,循环伏安实验结果表明,过量锂尖晶石锂锰氧化物仍然保持原来的两步脱嵌锂离子过程,恒电流充放电结果表明,初始容量变化不大,稳定性提高,锂含量为1．03时,容量最高,稳定性最好。     

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     

一些金属阳离子的掺杂对尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性质的影响

介绍了Co、Cr、Ni、Cu、Al 5种金属元素的掺杂对尖晶石LiMn2 O4 的结构和 4V区电化学性质的影响 :探讨了掺杂元素增加尖晶石锂锰氧化物 4V区循环稳定性的机理 ;减少了尖晶石在电解液中的溶解量 ;抑制了John Teller效应的发生 ;增加了键强度 ,使得尖晶石结构更加牢固。讨论了掺杂对尖晶石高电位 (>4 5V)区容量的影响 :掺杂后的尖晶石锂锰氧化物仍保持尖晶石结构 ,但与未掺杂的尖晶石锂锰氧化物相比 ,它的晶胞常数减小 ,晶胞体积收缩 ;锰元素的平均化合价升高 ;4V区的初始容量减小 ;循环稳定性明显增加。除Al外 ,Co、Cr、Ni、Cu掺杂后的尖晶石锂锰氧化物均在高电位区有一定的放电容量 ,且随掺杂量的增加而增加。     

锂锰氧化物离子筛结构和掺杂研究进展

尖晶石型锂锰氧化物作为一种提锂吸附剂材料具有很好的应用前景，但因其溶损率大的问题，严重阻碍着它的商业化应用。介绍了尖晶石型锂锰氧化物离子筛的结构，指出Mn的溶损和Jahn-teller效应是LiMn2O4溶损的主要原因，重点讨论了通过掺杂改性的方法来抑制Mn的溶损和Jahn-teller效应，从而提高尖晶石结构的稳定性。     

富锂量对掺铝型锰酸锂性能的影响

研究了不同富锂量对锰酸锂性能的影响.对合成的材料进行了XRD、SEM、全电池充放电测试.结果表明,在热处理温度为920℃时,合成材料均为尖晶石相,随着富锂量的增加,颗粒的一次粒子粗化明显,比容量减小,倍率性能和循环性能提高;当富锂量为0.20 mol时,样品综合电化学性能最佳,1C放电比容量为90.4 mA·h/g,25℃和55℃下的1C充放50次,循环保持率分别为97.9％和94.1％.     

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。     

V掺杂制备尖晶石LiMn204的研究

采用V掺杂固相法合成尖晶石锰酸锂（LiMn2O4）,研究了掺杂后对材料的影响,用感应耦合等离子体（ICP）、XRD、SEM、激光粒度分析（LPS）、BET和充放电测试,对材料进行了分析。实验表明掺杂V的LiMn2O4结晶度更完整,颗粒表面更光滑,平均粒径增大了4．55μm,比表面积减小了0．52m2／g;循环30次的容量保持率提高了4．13％。     

尖晶石LixMn2O4结构的不稳定性及可能对策

描述了锂离子电池用正极活性物质尖晶石锂锰氧化物锂离子嵌入和脱嵌的三维晶体结构;讨论了这种结构经充放电后不稳定的主要原因;介绍了稳定尖晶石锂锰氧化物结构的几种可能方法。     

掺铬锂锰氧化物的制备和性能研究

用熔盐法制备出掺铬的尖晶石锂锰氧化物LiCr