掺杂Zr~(4+)对LiMn_2O_4性能的影响

采用高温固相反应法,用ZrO2掺杂尖晶石L iMn2O4,制得了具有完整尖晶石结构的锂离子电池正极材料L iMn2-xZrxO4(x=0-0.02)。对材料进行了测试,试验结果表明,掺杂了微量Zr4+制得的正极材料,经100次充放电循环后材料比容量为102 mAh/g。采用不同充放电倍率进行充放电测试,随着充放电电流的增大,材料容量相应降低。     

Co掺杂尖晶石型LiMn_2O_4正极材料研究进展

尖晶石型LiMn_2O_4具有资源广、电压高、成本低、无污染、安全等优点,是具有良好发展前景的锂离子电池正极材料之一。由于在使用过程中Jahn-Teller效应、锰的溶解等引起其结构塌陷,制约了材料的应用,掺杂可以有效稳定LiMn_2O_4材料的结构、抑制容量衰减等,提高循环稳定性能。综述了Co掺杂尖晶石型LiMn_2O_4正极材料的研究进展,展望了Co掺杂尖晶石型LiMn_2O_4材料的发展前景。     

稀土元素掺杂对尖晶石型LiMn2O4正极材料的结构和电化学性能的影响

利用固相配位反应法合成稀土掺杂基锂离子电池正极材料LiMn1.995RE0.005O4(RE=Y,Nd,La),通过XRD、充放电测试等手段对材料的物相结构和电化学性能进行了研究.结果表明样品呈良好的尖晶石结构,在0.1mA/cm2和2.8-4.5V条件下恒流充放电,其首次充电容量为135mAh/g,放电容量为120mAh/g,循环可逆性好.     

尖晶石型LiCr0.2Mn1.8O4的合成与电化学性能

将LiOH,MnCO3和Cr2(CO3)3按n(Li)∶n(Cr)∶n(Mn)=1.02∶0.2∶1.8分别称量,置于研钵中混合并用二次蒸馏水分散研磨,800℃焙烧,用悬浮固相反应合成了尖晶石LiCrxMn2-xO4(x=0.2)化合物。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)、X射线能谱(EDS)和傅里叶红外光谱(FTIR)对合成物质的结构作了表征,并用循环伏安和恒电流循环技术对合成产物的电化学性能进行了考察。结果表明,LiCr0.2Mn1.8O4的颗粒主要为六角立方的尖晶石型,单个颗粒尺寸在1μm左右;39次循环后的充/放电比容量为101/99 mA.h.g-1,充/放电效率分别保持在98%和96%。     

掺杂与表面包覆对尖晶石型LiMn2O4电化学性能的影响

用固相法制备了Cr3 和F-同时掺杂的尖晶石型LiMn2O4正极材料,并对掺杂材料进行氧化铝表面包覆改性,用扫描电子显微镜和X射线衍射研究了材料的表面形貌和晶体结构,用充放电实验和交流阻抗技术测试了材料的电化学性能。结果表明:LiMn2O4在掺杂Cr3 和F-及表面包覆氧化铝后仍为尖晶石型结构,随掺杂和包覆量的增加,材料首次放电容量降低,但循环性能明显改善,其中未掺杂、掺杂量为0.10和表面包覆0.3%的氧化铝的材料室温首次放电容量分别为125.3 mA·h/g、117.5 mA·h/g和113.7 mA·h/g,循环25次后容量保持率分别为82.7%、91.5%和93.6%,而55℃下25次循环后放电容量及其保持率以表面包覆氧化铝的最佳,分别达到104.2 mA·h/g和92.1%。     

尖晶石型LiMn2O4的制备与掺杂改性研究进展

本文综述了近年来有关锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备与性能研究进展,重点讨论了尖晶石型LiMn2O4正极材料掺杂的最新研究现状。     

锂元素掺杂对尖晶石相LiMn_2O_4的结构影响

以氢氧化锂、柠檬酸以及醋酸锰为原料，利用低温固相法制备了LiMn2O4及其Li元素掺杂产物，采用XRD和FTIR研究了合成产物的性能。XRD测试表明，所有产物均为尖晶石相结构，Li溶入了尖晶石相产物的晶格之中，当Li：Mn比为1．05：2时，掺杂的Li^＋主要位于尖晶石相晶格的四面体位置，而当Li：Mn比为1．2：2时，掺杂的Li^＋主要位于尖晶石相品格的八面体位置；FTIR结果显示，经过Li元素掺杂后，尖晶石产物中的Mn（Ⅳ）-0和Hn（Ⅲ）-0键均存在着不同程度的蓝移和红移现象。     

尖晶石LiMn2O4合成工艺的研究进展

尖晶石LiMn2O4的结构和性能与制备工艺紧密相关.本文综述了近年来国内外有关尖晶石型LiMn2O4材料合成的研究进展,详细阐述了各类合成方法的优缺点及合成材料的电化学性能.并展望了LiMn2O4合成工艺的发展趋势.     

Ni-Co复合掺杂LiMn2-2xNixCoxO4的合成与性能研究

为了改善锂离子电池正极材料LiMn2O4的循环性能,对Ni-Co复合掺杂LiMn2O4的合成与性能进行了研究.溶胶-凝胶法合成的LiMn2O4试样为纯的立方尖晶石相,且结晶状态良好.Ni-Co复合掺杂综合了Ni掺杂效应和Co掺杂效应,不仅提高了材料的初始放电容量,而且改善了材料的电化学性能.在3.0V-4.3V充放电压范围内,初始容量达到139mAh/g,36次循环后容量仅仅衰减3.6%.     

溶胶凝胶法制备尖晶石LiMn2O4合成条件的研究

采用溶胶凝胶合成法制备尖晶石LiMn2O4锂离子电池正极材料,详细研究了合成条件对产物结构和电化学性能的影响。结果表明,在以LiBr为Li源,乙酸锰为锰源,溶胶凝胶法制备尖晶石锂锰氧的最佳工艺条件是:Li/Mn=1.05/2;合成时溶液pH=7.5;采用分段式升温,以8℃/min从室温升温到450℃,保温5小时;再5℃/min的升温速率升温到650℃,再恒温12小时,然后自然冷却到室温,可得到结晶度较高,晶体结构完整,电化学性能较好的尖晶石型LiMn2O4。     

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。     

Sol-Gel法合成锂离子筛前驱体LiMn2O4的研究

采用溶胶-凝胶法、用柠檬酸和乙二醉作为聚合反应的单体合成了正尖晶石结构LiMn2O4的前驱体,研究了反应物摩尔比、pH值及焙烧温度对材料性能的影响,并通过XRD、IR和SEM等方法研究了柠檬酸螯合法合成正尖晶石结构LiMn2O4的溶胶-凝胶过程,探讨了反应机理.研究表明,在Li/Mn摩尔比为0.6、pH值为3.0及焙烧温度为600℃时,合成的正尖晶石结构LiMn2O4的前驱体具有较好的晶粒结构,其一次粒子直径大多在100nm以内.     

烧结温度对尖晶石型LiMn2O4的影响

尖晶石型锰酸锂作为锂离子电池正极材料具有比能量高、循环性能好、成本低、无污染、安全性能好等优点,成为近年来研究的热点。尖晶石型LiMn2O4的结构与性能在很大程度上决定着锂离子电池的商业化。烧结温度是制备LiMn2O4的重要影响因素。从制备方法上综述了温度对尖晶石型LiMn2O4的影响。