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。     

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。     

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。     

微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4的制备

采用溶胶-凝胶法制备微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4,并用扫描电子显微镜(SEM)、能谱、X衍射、红外光谱等表征手段进行分析,结果表明已成功制得微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4。     

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。     

以空心球Fe2O3为铁源制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C

以亚铁氰化钾,硫代硫酸铵等为反应物,CTAB作表面活性剂,采用水热法合成空心球Fe2O3。用X-射线粉末衍射,扫描电镜,高倍投射电镜对产物的组成,大小,形貌进行表征。结果表明,产物为纳米级空心球Fe2O3并以此空心球为原料成功合成锂离子电池正极材料LiFePO4/C。     

采用不同锰源合成尖晶石LiMn2O4正极材料

The spinel LiMn2O4 cathode material was synthesized with the solid-state reaction method. Four manganese compounds including electrolytic manganese dioxide (EMD), MnCO3, Mn3O4 and nano-EMD were used as Mn sources while LiOH·H2O was used as the uniform Li source. The crystal structure characteristics of these samples produced were investigated by means of XRD, SEM, particle size distribution analysis and specific surface area testing. Their electrochemical properties were also studied by comparing their specific capacity, charge and discharge efficiency and cycle performance.     

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。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究现状

本文综述了锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的国内外研究现状,在分析尖晶石型LiMn2O4结构和其作为正极材料相关理论的基础上,阐述了合成技术,包括制备方法、合成温度、材料粒径等对LiMn2O4材料性能的影响;并就掺杂改性分析了选择合适的掺杂离子、掺杂量、合成工艺等对材料性能的影响。     

高性能Li-Ni双掺杂尖晶石型Li1.05Ni0.02Mn1.93O4正极材料的制备

采用液相无焰燃烧法在500℃反应1 h、600℃二次焙烧不同时间制备锂、镍共掺杂尖晶石型Li_1.05Ni_0.02Mn_1.93O₄正极材料。焙烧不同时间制备的样品均呈现出LiMn₂O₄的尖晶石晶体结构且均为单相,没有任何杂质相出现。延长焙烧时间有利于晶粒发育,提高合成材料的结晶性。二次焙烧9 h合成的正极材料具有良好的循环稳定性和倍率性能,在1 C倍率的首次放电容量为102.1 mA·h/g, 500次循环后具有69.15%的容量保持率;在5 C释放出91.9 mA·h/g容量;10 C循环1 000次的容量保持率为76.35%。具有较好的循环可逆性、较小的电荷转移阻抗和较低的表观活化能。适量的锂、镍共掺杂可有效提高LiMn₂O₄的结构稳定性、抑制Jahn-Teller效应和缓解锰的溶解,使其具有更高的电化学性能。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究

LiMn2O4作为锂离子电池正极材料得到了广泛的研究,文章对LiMn2O4及其衍生物作为正极材料的研究进行归纳和总结。     

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%。     

LiMn2O4/ZnO材料的电化学性能研究

实验通过ZnO包覆自制的LiMn₂O₄正极材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜等材料检测手段,和恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等电化学检测技术,对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。实验结果表明：LiMn₂O₄/ZnO的初始放电能力达到102.0mAh·g^-1,且经过50个循环后,阻抗值略大于LiMn₂O₄,但极化较小,有助于锂离子的嵌入和脱出;这说明经过ZnO包覆后的LiMn₂O₄具有较优的电化学性能。     

电池正极材料Li3V2-2x/3Mnx（PO4）3/C的制备及性能研究

以V2O5、NH4H2PO4、Li2CO3、(CH3COO)2Mn.4H2O原料,以葡萄糖和抗坏血酸为复合还原剂及碳源,通过常温还原-低温烧结法制备锂离子电池正极材料Li3V(2-2x/3)Mnx(PO4)3/C(x=0,0.03,0.06,0.09,0.12)。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒电流充放电测试对该正极材料的物相、结构、微观形貌以及电化学性能进行了表征。结果表明,Mn2+的掺杂对磷酸钒锂电化学性能的发挥影响很大,其中当锰掺杂量x=0.09时材料表现出最佳的电化学性能,0.2 C倍率条件下首次放电比容量131 mAh/g,循环50次后容量衰减仅为4.02%。     

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。     

5V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4研究进展

随着锂离子电池的发展应用,高比能量、使用寿命长、安全环保的锂电池,已经成为各种便携式电子产品的首选供电,并已逐步进入我们的生活领域。开发大容量和高电压性能的新型正极材料尤为重要。其中锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4嵌锂电位高达4.7 V,循环性能好,能量效率高,在手机、电动汽车、航空等领域具有很好的发展前景。综述了近年来LiNi0.5Mn1.5O4的一些制备方法以及电化学性能的研究进展。     

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.     

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。