铬离子表面改性锂离子阴极材料LiMn2O4及对其性能影响研究

锰酸锂（LiMn2O4）作为正极材料,具有良好的循环性能、较高的容量、较低的价格以及绿色环保等特性．因此,近年来成为电池研究的热点。但该材料高温性能不佳成为制约其广泛应用的主要瓶颈。本研究中,采用铬离子对其表面进行改性,并通过x-射线衍射、扫描电镜（SEM）、充放电循环测试对合成产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行表征,进而研究影响产品的高温性能的主要因素,并筛选出较为合适的改性条件以提高锂电池正极材料LiMn2O4的电化学性能。     

尖晶石LiMn2O4改性的研究与进展

LiMn2O4作为未来锂离子电池正极材料的基材,一直是人们研究的热点。但它在循环过程中存在着容量衰减的问题,是制约它商品化的最重要因素。介绍了几种容量衰减机理:Mn的溶解,Jahn-Teller效应以及电解液的分解。表面修饰是抑制尖晶石LiMn2O4容量衰减的有效方法。详细阐述了近年来有关尖晶石LiMn2O4表面改性的研究与最新进展。     

片状铝粉表面包覆SiO2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法在片状铝粉表面包覆SiO2薄膜,以改善其耐酸性能。分析了正硅酸乙酯（TEOS）水解一缩聚反应在粒子表面包覆SiO2膜的形成机理,并以此制备了SiO2／AI复合粒子。研究表明,最佳反应条件为：采用并流滴加TEOS、催化剂和蒸馏水的混合液的加料方式,msio2/mAl为20％,水硅比控制在30～50之间。采用IR、SEM、EDS及粒度分析等方法对包覆后的样品进行了分析与表征。     

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。     

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。     

合成原料对LiMn2O4电化学性能的影响研究

采用固相法分别以不同原料合成尖晶石LiMn2O4。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安及恒电流充放电等技术检测和分析合成产物的物相、形貌及电化学性能。研究表明,与采用电解MnO2为原料合成的LiMn2 O4相比,采用Mn3 O4为原料合成的LiMn2 O4粉末X射线衍射峰强度更大,室温下以0.2 C倍率充放电循环30次时,首次放电比容量和容量保持率分别为128.7 mA.h/g和98.4%,高于以电解MnO2为原料合成LiMn2 O4的123.7 mA.h/g和85.0%。55℃循环时,采用Mn3 O4为原料合成的LiMn2 O4容量保持率比采用电解MnO2为原料合成LiMn2O4的高10.7%。     

不同方法合成LiMn_2O_4对其形貌及性能影响研究

尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4)由于其对环境友好,价格较为便宜,已经成为未来动力锂电池的适用阴极材料之一。不同的合成方法以及合成条件对锰酸锂的形貌及其性能具有极大的影响。本研究分别采用溶剂凝胶法、固相法、熔融盐法方法合成LiMn2O4。并通过X-射线衍射、扫描电镜(SEM)、循环伏安法电池性能测试对合成产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行表征,进而研究影响产品的性能及形貌的诸多因素,并筛选出较为合适的合成条件以提高锂电池正极材料LiMn2O4的电化学性能。     

不同方法合成LiNi0．5Mn1．5O4对其形貌及性能影响研究

锰镍酸锂（LiNi0．5Mn1．5O4）作为正极材料,具有良好的循环性能、较高的容量、高而单一的放电平台．因此,近年来成为电池研究的热点。不同的合成方法以及合成条件对镍锰酸锂的形貌及其性能具有极大的影响。本研究分别采用溶剂凝胶法、固相法、熔融盐法方法合成LiNi0．5Mn1．5O4并通过X-射线衍射、扫描电镜（SEM）、循环伏安法电池性能测试对合成产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行表征,进而研究影响产品的性能及形貌的诸多因素,并筛选出较为合适的合成条件以提高锂电池正极材料LiNi0．5Mn1．5O4的电化学性能。     

不同包覆方法对锰酸锂性能的影响

采用低温固相法和喷雾干燥法在尖晶石锰酸锂的表面包覆一层二氧化锆,并通过X射线衍射(XRD)和粒度分布分析对样品进行了表征。XRD表征结果表明,包覆后的样品仍为尖晶石结构,没有出现杂质相。粒度分布测试结果表明,低温固相法包覆后样品颗粒粒径减小,喷雾干燥法包覆后样品颗粒粒径增大。电化学测试结果表明,二氧化锆包覆层能有效提高材料的电化学稳定性,喷雾干燥法的包覆效果要优于低温固相法。     

Al_2O_3包覆锂电池正极材料LiMn_2O_4的合成及电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石Li Mn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构。在电化学性能测试中,发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触,阻止了电解液对尖晶石的侵蚀,最终有效地改进锂电池正极材料Li Mn2O4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。     

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。     

固相分段法制备锂离子电池正极材料L i Mn2O4的实验

通过L25(55)拉丁正交实验,利用极差分析法对制备LiMn2O4的反应条件进行优化,找出了合成LiMn2O4的合适工艺. 固相分段法制备LiMn2O4的过程中,氧化物的合成反应温度、氧气流量、LiOH的分解反应温度、锂锰摩尔比及恒温时间依次为主要影响因素. LiMn2O4实验电池的电化学测试表明,3 V左右放电平台可达8 h,初始放电比容量为140 mAh/g左右. 从结构化学角度分析了尖晶石型锰酸锂材料的充放电过程和产生Jahn-Teller效应的原因.     

尖晶石锰酸锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究

采用一种溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂纳米粒子并对其恒电流充放电和交流阻抗特性进行了研究。结果表明,所制备的锰酸锂材料首次放电容量达到133 mAg/g,但经过5次充放电循环后容量的衰减率超过10％。容量衰减比较快的原因可能是由于所制备的纳米尖晶石锰酸锂材料表面积大,其与电解液的反应也比较快。     

尖晶石锰酸锂的表面包覆改性研究

采用溶胶凝胶法在尖晶石锰酸锂的表面包覆一层二氧化钛,并通过扫描电镜对包覆前后样品的粒径和形貌进行了表征。电化学测试结果表明：二氧化钛包覆层能有效减少锰酸锂和电解液的直接接触,减少锰的溶解,提高材料的电化学稳定性。当二氧化钛包覆量为2%（质量分数）时,样品具有最好的电化学性能,在55 ℃下1 C充放电循环首次放电比容量为111.4 mA·h/g,循环50次后仍具有101.5 mA·h/g的比容量。     

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。