论文部分内容阅读
利用自蔓延燃烧技术制得LiMn2O4超细粉体,粉体颗粒为微米级,材料的D50为7.30μm,比容量可达到132mAh/g,首次充放电效率为88.62﹪,4C倍率下放电容量是0.2C倍率的81.8﹪,材料具有优良的倍率特性。同时在材料的循环伏安曲线上显示了两对氧化还原峰。氧化峰的电位为4.09V 和4.22V,还原峰电位为4.05V和3.91V。
以电解二氧化锰和碳酸锂为原料,采用两段煅烧方法,温度为450℃和800℃, 保温时间分别为6小时和8小时,高温固相合成了LiMn2O4材料。本文研究了原材料粒度与成品粒度的关系,合成出粒度分布较好的LiMn2O4材料。在此工艺的基础上,对材料进行掺杂改性,合成了LiMn1.9Cr0.10O4材料。材料性能测试结果表明:材料具有良好的循环性能,但其比容量较低。在8小时的高温煅烧时间内,掺杂的铬离子仅进入LiMn2O4材料的表层,在材料表面形成了一层电化学活性很差的钝化层,因此,材料的反应电阻大、极化较严重和首次充放电效率低。
本文测试了LiMn2O4和LiCoO2材料贮存吸潮情况,结果显示LiMn2O4材料有较强的吸潮能力,容易加速电池的自放电。
采用高温固相反应合成了层状LiNi0.5Mn0.5O2材料,XRD测试结果表明该材料具有层状а-NaFeO2结构。以锂片和LiNi0.5Mn0.5O2分别做负极和正极组成扣式电池,在2.8-4.6V之间充放电时,材料容量可达145mAh/g,但其首次充放电效率仅为56﹪左右。从循环伏安图上可以推断,材料中不存在Mn3+离子,证明锰以Mn4+离子形式存在。