蔡敏
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赖飞燕
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张晓辉
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王红强
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李庆余
材料保护
为了探索制备方法对锰酸锂(LiMn2O4)正极材料电化学性能的影响,以硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]和锰酸锂为原料,分别通过溶胶-凝胶法、水热法和微乳液法制备了Al2O3包覆LiMn2O4正极材料.采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)对试样的表面形貌进行了表征,采用充放电和循环寿命测试等方法研究了试样的电化学性能.结果表明:少量的Al2O3包覆对LiMn2O4材料的晶体结构并没有影响;溶胶-凝胶法制备的Al2O3涂层为无序二维纳米状的网络结构,水热法为纳米片状,微乳液法为棉花絮状,且不能完全包覆;包覆后的试样首次放电比容量都有所下降,但其具有较好的循环性能,其中,以溶胶-凝胶法制备的试样在25℃、1C条件下循环450周,容量保持率为86.53％;55℃,1C循环200周的容量保持率为85.46％;而纯相LiMn2O4在25,55℃条件下的容量保持率仅分别为57.84％,52.88％.
关键词:
Al2O3包覆层
,
溶胶-凝胶法
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水热法
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微乳液法
,
尖晶石型LiMn2O4正极材料
,
电化学性能
张晓辉
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王红强
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赖飞燕
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吴强
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李庆余
材料保护
为进一步提高动力电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)的循环稳定性,通过溶胶-凝胶法用快离子导体La08Sr02MnO3作为包覆材料对LiMn2O4进行表面修饰,探讨了不同包覆量对复合材料电化学性能的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品的微观结构以及形貌进行表征.结果表明:La0.s Sr0.2 MnO3的包覆并没有改变LiMn2O4晶体结构及空间构型;相比纯的LiMn2O4样品,La0.8 Sr0.2 MnO3包覆后的样品颗粒表面较为粗糙;涂层为薄膜状结构,均匀且完全包覆在LiMn2O4颗粒的表面.利用电化学测试方法测试其电化学性能,测试结果表明,当La0.8 Sr0.2 MnO3包覆量为5％时,具有较好的电化学性能,首次放电比容量为127.4 mA·h/g(0.1 C),25℃循环400次后容量保持率为91.2％,55℃循环100次后容量保持率为91.1％;与未经表面修饰的样品相比,其首次放电比容量为119.1 mA.h/g(0.1 C),400次的容量保持率为61.9％,100次容量保持率为77.9％,La08Sr0.2 MnO3包覆后的样品的电化学性能尤其是循环性能得到明显的提高.
关键词:
正极材料
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LiMn2O4
,
La0.8Sr0.2MnO3
,
表面包覆
,
结构
,
电化学性能
