共沉淀法制备微纳结构LiNi0.5Mn1.5O4材料性能研究

以Na_2CO_3、NaHCO_3为沉淀剂,采用共沉淀法制备镍锰碳酸盐前驱体,结合固相法合成高电压尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶转换红外线光谱(FTIR)等对前驱体和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的结构、形貌及组成进行表征。研究表明共沉淀法可制备比例精确和元素分布均匀的Ni_(0.25)Mn_(0.75)CO_3前驱体,以Na2CO_3为沉淀剂制备的前驱体微球更加完整,有利于保证烧结过程中材料的结构稳定,经高温处理后所得的尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料是具有微纳结构的多孔材料,基元颗粒和二次颗粒尺寸分别为800 nm和4μm左右,这种结构有利于改善材料的高倍率性能。电化学测试结果表明,以Na2CO_3为沉淀剂制备的尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料以0.2 C充放电,初始放电比容量达到118.5 m Ah/g,100次循环后容量保持率为95.62%,20 C下仍能保持初始放电容量的50.7%。