尖晶石型锂锰氧化物的结构特征及理论容量

锂锰氧化物已逐渐取代锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂钒氧化物等成为当今锂离子电池正极材料研究的热点,被公认为二十一世纪最具吸引力的一种锂离子电池正极材料.本文研究尖晶石型锂锰氧化物的相结构和理论容量以及非计量尖晶石型锂锰氧化物的结构模型与特征.     

氟掺杂型锂锰氧化物的电化学性能研究

以LiNO3、LiF和Mn(AC)2·4H2O为原料,采用柠檬酸配位法,通过控制n(Li)n(Mn)和掺氟量,在750℃下制备尖晶石型系列Li1+xMn2-xO4-yFy电极材料。Li1+xMn2-xO4-yFy的充放电实验表明,随着锂掺入量的增加,材料的首次放电容量迅速降低,但材料的循环稳定性明显提高。Li1.05Mn2O4的放电容量最高(116mAh g),而且稳定性也较好。室温下,5次循环后容量仅衰减1.92%。掺氟明显降低材料在高温条件下的容量损失,但随着氟掺杂量的增加,材料的首次放电容量降低较大。同时掺杂锂和氟的材料比仅掺杂锂的材料具有更好的循环稳定性,Li1.05Mn1.95O3.95F0.05循环稳定后,放电比容量保持在103.5mAh g。Li1.15Mn1.85O3.9F0.1循环4次以后,便没有容量衰减,放电比容量稳定在98.5mAh g,因此,从比容量和循环稳定性两方面考虑,Li1.05Mn1.95O3.95F0.05和Li1.15Mn1.85O3.9F0.1是较好的电极材料。     

优化尖晶石相锂锰氧化物性能的几种途径

从工艺、结构和表面改性以及形貌颗粒度等方面介绍了优化尖晶石相锂锰氧化物性能的途径.认为掺杂和包覆了的纳米级尖晶石LiMn2O4应是值得关注的发展方向;综合利用和发展现有各种工艺和方法,是制备高性能产物包括尖晶石相锂锰氧化物的有效途径.     

锂锰氧化物离子筛及其研究进展

详细介绍了国内外锂锰氧化物离子筛的研究现状和发展前景，重点介绍了目前较为热点的结构理论、作用机理和造粒等问题，对离子筛应用可能存在的溶损问题也提出了自己的见解。     

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。     

二元掺杂尖晶石LiMn2O4的合成与性能研究

采用高温固相法合成了二元掺杂改性的尖晶石型锰酸锂正极材料LiMn1 97Co0.02M0.01O4(M=La,Zr,Cr,Al,Ni).用X射线衍射法对材料进行了表征,表明所得材料均呈完美的尖晶石结构.通过充放电测试,发现掺杂后的材料循环性能有很大程度的改善.其中LiMn1.97Co0.02La0.01 O4具有较高的放电容量,同时循环50次后仍保持首次放电容量的92.4%.     

包覆与掺杂对富锂锰基材料的改性研究及产业化进展

随着碳酸锂价格一路飙升及镍、钴价格的高居不下,层状富锂锰基材料以高比容量（≥250 mA·h/g）、高电压、低成本、高安全等多重优势引起新能源行业的关注。然而该材料存在不可逆的氧化还原、过渡金属迁移及结构转变等一系列问题,导致电压和容量衰减严重、首次库伦效率低等问题,因此能稳定、量产富锂锰基动力电池的企业较少,阻碍了其商业化进程。掺杂、包覆是提高富锂锰基材料电化学性能的常见有效策略,通过阐述富锂锰基材料的改性策略以及改性机理的同时分析富锂锰基材料的产业发展现状,提出了富锂锰基材料未来的发展方向主要包括：1）全面探究富锂锰基材料的失效机制;2）借助先进设备探究富锂锰基材料的失效机制;3）新材料、新技术的开发与应用。     

纳米尖晶石型复合氧化物的合成及应用

本文综述了纳米尖晶石型复合氧化物的合成方法，包括物理合成法和化学合成法。主要介绍了化学合成法，如：沉淀法（直接沉淀法，均相沉淀法，共沉淀法），溶胶－凝胶法，水热法，化学气相沉积法和微孔液法，并比较了不同合成方法的优缺点。同时介绍了纳米尖晶石型复合氧化物的应用现状，发展前景，它可以作为颜料，磁性材料，催化材料，隐身材料等广泛应用于生产和生活的各领域中，是一类重要的无机材料。     

锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的研究进展

本文论述了具有层状结构的锂锰氧化物正极材料的最新研究成果。着重讨论了具有层状结构的锂锰氧化物正极材料的合成方法及其电化学性能。     

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。     

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。     

LiMn_2O_4正极材料阳离子掺杂的研究进展

LiMn2O4目前被认为最具有发展前景的锂离子电池正极材料,但其很多性能还不尽人意,对LiMn2O4掺杂其它元素是解决这些问题的最佳方法。本文综述了掺杂Li、Cr、Al、Co等元素对LiMn2O4性能的影响及其具有代表性的合成方法。     

掺杂对尖晶石锰酸锂正极材料的影响

合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是研究和制备有应用前景的锂离子蓄电池电极材料的关键，锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化，掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的金属离子，能显著改善其循环性能。综述了阳离子掺杂、阴离子掺杂以及复合掺杂对锂锰氧化物电化学性能的影响，其中主要介绍了铬、钴、铝、镍等元素的掺杂对锰酸锂的影响。     

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。     

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。     

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.     

SnO2对尖晶石LiMn2O4电极材料的改性

为提高锂离子电池正极材料LiMn2O4在高温下的循环性能,以Sn(OCH2CH2OCH3)4为原料,采用溶胶-凝胶法在LiMn2O4表面包覆了一层稳定的二氧化锡层. 用X射线粉末衍射和扫描电镜对包覆前后LiMn2O4的结构进行了表征. 结果表明,二氧化锡包覆层的存在减少了LiMn2O4与电解液的直接接触,有效地抑制了高温下LiMn2O4与电解液的相互作用,减少了锰在电解质中的溶解;经表面修饰处理后,LiMn2O4正极材料的初始容量虽稍有下降,但高温下(60℃)的充放电循环稳定性能得到了显著提高,40次循环后的高温容量衰减由改性前的31%降低到12%,并且电池的自放电速率也显著减小. 作为锂离子电池的正极材料,该表面改性材料是众多取代LiCoO2材料中最具竞争力的材料之一,也有望成为锂离子动力电池的正极材料.     

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。     

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。     

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。