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。