尖晶石型LiMn2O4的凝胶燃烧法制备

以硝酸锂、硝酸锰和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备成前驱体,将该前驱体在空气环境下燃烧得到的粉料在600～900℃焙烧一定时间得到尖晶石型晶体结构的LiMn2O4(空间群为Fd3m)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DTA)对前驱体及合成的样品进行了测试分析和表征。研究了焙烧温度、时间以及锂锰摩尔比(n(Li)/n(Mn))R等对合成样品的相组成、晶体结构和微观形貌等的影响。合成高纯尖晶石型LiMn2O4的优化条件为焙烧温度800℃,焙烧时间10h,R=1.1/2。     

合成温度对LiMn1.95Mg0.05O4结构与性能的影响

用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法在不同温度下合成了LiMn1.95Mg0.05O4正极材料.用X射线衍射、充放电测试以及电化学阻抗谱分析技术研究了不同合成温度对LiMn1.95Mg0.05O4结构和电化学性能的影响.结果表明:合成温度对LiMn1.95Mg0.05O4正极材料的晶相结构、电化学性能有显著影响,LiMn1.95Mg0.05O4尖晶石相的生成和长大与其合成的温度有密切的关系,合成的最佳温度为750℃;在750℃条件下合成的LiMn1.95Mg0.05O4具有较高的电化学活性和较好的晶相结构;高温合成有利于提高LiMn1.95Mg0.05O4正极材料的放电容量,低温合成有利于提高其循环性能.     

锂离子筛前驱体LiMn2O4的制备及锂吸附性能研究

以氢氧化锂和乙酸锰为主要原料,采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4前驱体,经酸浸脱锂后得到对Li+具有特殊选择性吸附的离子筛,采用XRD、SEM、吸附动力学等手段对前驱体及相应离子筛的晶相结构及吸附性能进行了研究。结果表明,由550℃煅烧10h制备出的前驱体LiMn2O4中表现出最好的结构稳定性,酸浸转型之后锂离子筛能够保持尖晶石锂锰氧化物的结构,离子筛的最大吸附容量达到32mg/g。     

影响锂离子电池正极材料LiMn2O4性能的因素

介绍了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备方法,并以柠檬酸体系溶胶-凝胶法合成LiMn2O4为例,从溶液pH值及含水量、Li的含量及酸与金属离子摩尔比、合成温度及时间、冷却速度及粒度等方面阐述了影响LiMn2O4性能的因素.实验表明,体系溶液最好为饱和溶液,pH值应控制在6.5左右;锂盐略为过量,柠檬酸与金属离子摩尔比为1:1.最佳烧结温度为750℃～800℃,并合理控制冷却速率,合理控制烧结时间及烧结温度,从而控制粒子半径.     

溶胶-凝胶法制备尖晶石型LiMn_2O_4正极材料

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料锂锰氧化物。以Mn(NO3)2(50%)、LiOH·2H2O为原料,以柠檬酸为螯合剂制得前驱体,400℃预烧6h,再经750、850℃分别焙烧并保温6h得到粉体产物。XRD分析表明,所合成的产物为尖晶石型LiMn2O4;SEM观察结果表明,合成产物颗粒均匀,形貌规则。用其组装的电池经恒电流充放电测试,表明其初始比容量可达118.76mAh/g,具有良好的循环性能。     

锂离子电池不同络合体系合成LiMn_2O_4的制备及电化学性能

为改善LiMn2O4电化学性能,本研究采用不同络合体系,运用溶胶凝胶方法合成LiMn2O4正极材料,利用XRD和SEM表征材料的晶体结构和微观形貌,并测试材料的电化学性能。结果表明:2种络合体系合成的LiMn2O4材料为单相尖晶石结构,颗粒分布均匀。溶胶凝胶法醋酸-柠檬酸盐体系材料制备的LiMn2O4材料具有优良的电化学性能。     

pH值对溶胶凝胶-燃烧合成纳米晶LaMnO_3粉末的影响

以硝酸镧、硝酸锰和柠檬酸为原料,采用溶胶凝胶燃烧合成技术制备了超细LaMnO3粉末。借助XRD、DTA、SEM、FT-IR等分析仪器研究了溶胶凝胶-燃烧合成技术合成超细LaMnO3粉末的过程,着重讨论了前驱体溶液不同pH值对溶胶凝胶燃烧合成过程及合成产物的影响。结果发现,采用溶胶凝胶燃烧合成技术能合成纳米晶的LaMnO3粉末,随前驱体溶液pH值增加,燃烧反应速率增加,合成粉体的平均晶粒尺寸随pH值增加而减小。通过控制前驱体溶液pH值能一步合成超细LaMnO3颗粒(粒径200nm)。     

溶胶凝胶法制备尖晶石型LiMn2O4的研究现状及展望

综述了用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极活性材料尖晶石型LiMn2O4的方法及其发展方向。溶胶凝胶法制备材料具有贩优越性,研究工作取得了很大进展,但还不够系统深入,工业化尚有较大困难,认为这一领域的研究方向为：溶胶凝胶过程的基础性研究;尖晶石型LiMn2O4正析材料的掺杂改性、低温合成、纳米化和薄膜化;优化工艺过程,降低制备成本,实现工业化。     

有机凝胶法低温合成纳米SrxBa1-xNb2O6粉体

以柠檬酸和乙二胺四乙酸为配位剂与金属离子配位，以水作为溶剂，采用有机凝胶法合成了纳米SrxBa1-xNb2O6(x=0．5)陶瓷粉体，以TG／DTA对金属羧酸盐凝胶的热分解历程进行了分析，以XRD分析了不同煅烧温度下所得产物的相组成。结果表明，在800℃下煅烧2h可获得单一四方钨青铜相SBN粉体，研究了溶液pH值和柠檬酸用量对Sr-Ba-Nb前驱体凝胶稳定性的影响，通过计算Sr-EDTA和Ba-EDTA配合物的条件形成常数Kcf及实验确定获得稳定Sr-Ba-Nb前驱体凝胶的最佳pH=8。     

尖晶石型FeMnCuO4的新型合成法及结构表征

用溶胶-凝胶法结合自蔓延燃烧法合成了尖晶石结构的FeMnCuO4，通过调节溶液的pH值和柠檬酸的配比可以改变反应的速率及着火点，进而改变反应体系的温度。X射线衍射表征表明生成了尖晶石结构的FeMnCuO4。通过量子化学的密度泛函理论，采用模型化学方法，计算了相同原子数的正反尖晶石型FeMnCuO4模型的能量，结果显示正尖晶石结构具有更好的能量稳定性。     

以Mn_3O_4为前驱体的LiMn_2O_4及其电化学性能

对传统的固相反应进行了改进,以控制结晶法合成出来的Ｍｎ３Ｏ４为前驱体,和ＬｉＯＨ混合煅烧,制备出锂离子电池正极活性材料尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４。对由此方法得到的尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４的结构和电化学性能进行了研究．通过Ｘ光衍射和扫描电镜分析表明,该材料为纯相尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４,不含其它杂质相,而且晶粒大小比较均匀;通过电化学性能测试表明,该尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４具有良好的电化学性能：其首次放电比容量为１２８ｍＡｈ／ｇ,经过１０次充放电循环后,其放电比容量仍有 １２４ｍＡｈ／ｇ．     

Influences of Sintering Process of Sprayed Precursors on the Structure and Electrochemical Properties of LiMn2O4 Cathode Material

Well-defined spinel LiMn2O4 powders were synthesized via sintering a precursor, which was prepared by spraydrying method. The effects of sintering process on the structure and electrochemical properties of LiMn2O4 were discussed. It was found that a single sintering could not synthesize a pure LiMn2O4 compound, while two-step sintering procedure consisting of decomposing sprayed precursors at 350℃ and further sintering at an elevated temperature leads to the formation of a single-phased LiMn2O4 with homogeneous particle size distribution. As compared to that sintered in air, the two-step sintered LiMn2O4 in oxygen shows tighter structure and more uniform particle size, as well as better electrochemical properties. It delivers an initial discharge capacity of 131 mAh·g^-1 （1/10C）, and still has excellent cycling stability at higher rate （1/5C）.     

纳米级LiMn2O4尖晶石合成及电化学性能研究

以Ｌｉ_２ＣＯ_３和Ｍｎ（ＮＯ_３）_２为原料,以聚丙烯酰胺为高分子网络剂制得前驱体后,用微波加热技术合成了纳米晶尖晶石ＬｉＭｎ_２Ｏ_４粉体,通过循环伏安及充放电技术对其进行电化学性能测试表明,该材料的电化学比容量为 １２０ｍＡｈ／ｇ;循环 ５０次后衰减率为 ４．７％;通过 ＳＥＭ及ＸＲＤ分析其微观形貌表明,该材料不仅相纯度高,而且颗粒粒度近于纳米级,有利于Ｌｉ^＋的嵌入／脱嵌．本文所提供的微波一高分子网络技术不仅为合成具有优良性能的锂锰尖晶石氧化物材料提供了一个新方法,而且为合成其他类型高性能氧化物陶瓷材料提供了一条新思路．     

固相配位化学反应法合成LiMn2O4的研究

采用固相配位反应法合成了锂离子电池阴极材料LiMn     

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4制备新工艺

采用球磨湿混和旋转合成相结合的新工艺来制备锂离子电池正极材料ＬｉＭｎ２Ｏ４,并对制备的材料进行了粒度、化学成分以及电化学性能测试．制备的ＬｉＭｎ２Ｏ４为正尖晶石结构,而且物质纯净．同一批次制备的材料化学成分均匀,粉末粒度分布范围窄,中粒径为１０．６７μｍ,首次充电容量为１２４ｍＡｈ／ｇ,放电容量为１１５ｍＡｈ／ｇ．循环次数达３０次时,放电容量还大于１００ｍＡｈ／ｇ,循环稳定性良好．球磨湿混工艺能将原料混合均匀,并能有效地使原料粒度细化而且粒度均匀．旋转合成工艺能使反应物和反应产物的温度均匀、粒度均匀、晶型结构与成分均匀．球磨湿混和旋转合成相结合的固相合成新工艺能制备出电化学性能性能良好的ＬｉＭｎ２Ｏ４     

尖晶石LiMn2O4的掺杂研究进展

相对LiCoO2来说，价廉、低毒的尖晶石LiMn2O4作为高能锂离子电池最有潜力的正极材料已经成为市场研究的热点。但是，在充放电过程中其结构的不稳定制约了它的应用前景。为了得到结构稳定的尖晶石，许多研究小组通过掺杂其它元素来改性LiMn2O4。综述了近几年来在这方面的研究进展。     

柠檬酸络合无焰燃烧法制备尖晶石型LiMn2O4

采用柠檬酸络合无焰燃烧法制备锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4，颗粒大小只有10－100nm，晶型完整，电化学性能与国内外商品化的同种材料相当。直流电阻实验显示该材料在低于室温处存在一个相变。采用柠檬酸络合无焰燃烧法可以简化柠檬酸络合反应法的制备工艺，降低其成本。     

不同锰源对尖晶石型锰酸锂性能影响的研究

分别以自制锰源和工业用电解二氧化锰为原料,采用固相合成法,将锰源和碳酸锂的混合物合成尖晶石型锰酸锂.通过扫描电子显微镜、X射线衍射的方法研究了不同锰源合成的尖晶石型锰酸锂之间形貌和结构的区别,通过电性能测试研究了不同锰酸锂对锂离子电池电性能的影响.结果表明：合成的锰酸锂都有良好的尖晶石型立方结构,以碳酸锰为原料的自制三...     

Electrochemical Performance of Surface-Modified LiMn2O4 Prepared by a Melting Impregnation Method

The surface of as-prepared LiMn2O4 was modified with ZnO, Al2O3, CoO and LiCoO2 using a simple nitrate melting impregnation method. Transmission electron microscopy （TEM） studies indicated that oxide nano- particles in the range of 10～50 nm are coated on the surface of the spinel. The surface modified samples show better capacity retention than the unmodified LiMn2O4 spinel at both room temperature and 55℃. Among these samples, the ZnO-modified LiMn2O4 shows the best combination of a high capacity and a low capacity fading rate of 0.036% per cycle at room temperature and 0.064% per cycle at 55℃. The improvement for surface modified LiMn2O4 can be attributed to the inhibition of Mn dissolution and O losses on the surface.