秦毅红
,
马尚德
,
张云河
功能材料
为解决锂离子电池正极材料LiMn2O4的容量衰减的问题,以TiO2为掺杂体采用固相法制备了LiMn2-xTixO4,并与未掺杂的LiMn2O4进行性能比较.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明:制备的LiMn2-xTixO4(x≤0.1)具有与LiMn2O4同样的尖晶石结构,并且颗粒形貌随钛的引入得到改善.电化学测试结果显示:钛掺杂能使LiMn2O4的循环性能提高,电化学容量衰减得到抑制.其中LiMn1.995Ti0.005O4具有较好的初始比容量和高温循环性能.
关键词:
正极材料
,
锰酸锂
,
掺杂
,
循环伏安
李爽
,
张五星
,
杨泽
,
梅鑫涛
,
吕文中
,
胡先罗
,
袁利霞
,
黄云辉
材料导报
以水热法合成的纳米MnO2为模板,合成了以棒状结构为组成单元的球状LiMn2O4纳米材料,并首次用FePO4对其进行了表面包覆改性.通过XRD、SEM、TEM、EDS等表征手段对材料的结构、形貌及组成元素进行了分析,并测试了材料的电化学性能.结果表明,经过1%(质量分数)FePO4包覆的LiMn2O4材料的电化学性能得到明显改善,在1C下首次放电比容量达128.6mAh/g,循环100次后仍保持97.3mAh/g,容量保持率为75.7%;在0.1C下充电,在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、3C、4C下连续放电,放电比容量分别可达131.2mAh/g、128.0mAh/g、127.1mAh/g、126.0mAh/g、117.8mAh/g、110.9mAh/g和104.6mAh/g.
关键词:
锰酸锂
,
表面包覆
,
磷酸铁
,
锂离子电池
赵于前
,
蒋庆来
,
王伟刚
,
杜柯
,
胡国荣
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61297-1
分别采用酸洗、预烧、浸渍掺铬的方式对电解二氧化锰(EMD)进行预处理,研究EMD预处理对制备锰酸锂性能的影响.采用XRD、ICP等手段对预处理的EMD及制备的锰酸锂进行表征,并通过Li/LiMn2O4电池的充放电测试对其电化学性能进行评估.结果表明,酸洗后EMD中的钠、硫等无机杂质含量显著降低；预烧能够有效去除EMD吸附的水分和有机杂质,扩大孔径,增多反应活性位点;对EMD进行浸渍掺铬的预处理,能够得到更加均质的掺铬锰酸锂材料LiCr0.05M1.95O4,并表现出较好的结构稳定性及容量保持率.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
锰酸锂
,
二氧化锰
周艺峰
,
聂王焰
,
陈春华
,
水江澜
功能材料
分别采用过渡元素掺杂和不同聚合物(聚丙烯晴和聚噻吩)包覆的方法对锂离子电池用正极材料LiMn2O4进行改性,研究了改性前后LiMn2O4的电化学性能.结果表明采用掺杂改性和聚合物包覆改性都可以提高LiMn2O4的电化学性能,减缓容量衰减.但单纯用一种方法改性效果都不理想,而将两种方法结合起来使用则不仅能有效地阻止电池在室温下的容量衰减(在前60个循环中,改性前电池的放电容量从119.1mAh/g下降到99.6mAh/g,平均每个循环的容量衰减率为0.27%,经Cr元素掺杂再用聚丙烯腈包覆后电池的放电容量从94.6mAh/g下降到91.8mAh/g,平均每个循环的容量衰减率为0.05%),而且使电池在高温下(60oC)也有很好的循环性能.
关键词:
锂离子电池
,
锰酸锂
,
掺杂
,
包覆
,
改性研究
黄松涛
,
曹松
,
阚素荣
,
储茂友
,
卢世刚
,
沈剑韵
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.02.001
以尖晶石LiMn2O4,Li2CO3和Co3O4为原料,采用固相烧结法合成了尖晶石锰酸锂的改性产物.X射线粉末衍射分析表明,改性产物保持了LiMn2O4的立方尖晶石结构.采用Rietveld方法进行结构精修表明,掺杂元素进入了晶胞中的16d位置,改性产物结构分子式可写成[Li]8a[Mn2-xLix/4Co3x/4]16d[O4]32e.随着钴和锂掺杂量的增加,产物16d位置中更多的锰被取代,锰离子平均价态逐渐升高,锰和氧的结合键能增加,键长下降,晶格参数减小.电性能测试表明,锰酸锂掺杂钴、锂后,循环稳定性提高,比容量稍有降低.当锂、钴掺杂量为锰酸锂的0.025倍时,综合性能最佳.
关键词:
锂离子电池
,
锰酸锂
,
尖晶石
,
Rietveld
黄松涛
,
阚素荣
,
储茂友
,
卢世刚
,
沈剑韵
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.04.006
用LiMn2O4和碳酸锂制备了锂改性的锰酸锂产物,循环性能和比容量测试结果表明随着碳酸锂加入量的增加,循环稳定性逐渐增强,而比容量有逐渐下降的趋势.循环伏安测试结果表明,LiMn2O4及其改性产物具有两对氧化还原峰.随着碳酸锂加入量的增加,两对氧化峰和还原峰峰电位差呈逐渐下降趋势,说明了锂脱嵌的可逆性越来越好;氧化(或还原)峰之间的分形变得不明显,峰形逐渐宽化,说明锂离子两步脱嵌过程变得越来越不明显.研究表明锂离子脱出和嵌入的总量随着碳酸锂量的增加而减少.XRD结果显示,随着碳酸锂加入量的增大,晶格常数逐渐降低,晶格逐渐收缩,结构稳定性增强.
关键词:
锂离子电池
,
锰酸锂
,
循环伏安
,
改性
黄可龙
,
李永坤
,
刘素琴
,
王洪恩
,
胡卫国
,
黄慧丽
功能材料
通过氧化还原法在室温下制备出球形MnO2前驱体,以LiOH·H2O为锂源,按照一定锂锰摩尔比混合,在750℃下焙烧8h,得到球形尖晶石LiMn2O4.采用X射线衍射和扫描电镜对MnO2和LiMn2O4进行了表征,并对LiMn2O4样品在室温和高温下作了充放电性能测试.结果表明:合成的样品以球形颗粒存在,粒度大小均匀,分散性和流动性好;室温和高温条件下首次放电比容量分别为128.2和125.0mAh/g,50次循环后容量保持率分别为90%和68%,球形LiMn2O4在室温和高温下均具有较高的比容量和优良的循环性能.
关键词:
MnO2
,
锰酸锂
,
球形
,
高温性能
高农
,
张若楠
,
张旭
,
顾大明
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.02.021
采用固相烧结法分别制备了钴掺杂和镍掺杂锰酸锂锂离子电池正极材料,同时制备了纯相锰酸锂进行比较.用电感耦合等离子发射光谱仪、X射线衍射仪、电子扫描电镜和电池性能测试系统对产物的组成、结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征.结果表明:所制备的掺杂锰酸锂LiMn0.9Ni0.1O2、LiMn0.9Co0.1O2的结晶度高,无杂质相,材料颗粒的粒径均匀、表面光滑;首次放电比容量分别为114.7 mAh/g和110.8 mAh/g(0.5 mA/cm,2.8～4.4 V,vs.Li+/Li);50次循环后,放电比容量为107.2 mAh/g和103.3 mAh/g,50次循环比容量保持率分别达到94.1%和95.4%.
关键词:
钴掺杂
,
镍掺杂
,
锰酸锂
,
正极材料
,
电化学性能
阚素荣
,
卢世刚
,
李文成
,
王昌胤
,
伍乐
,
黄松涛
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.03.024
以电解二氧化锰(EMD)和碳酸锂为原料采用固相法合成了尖晶石结构锰酸锂, 锰酸锂和原材料电解二氧化锰的颗粒粒度和形貌具有相似性.在试验范围内, 降低锰酸锂中超细颗粒, 其循环稳定性得到了明显的改善; 过量的锂对锰酸锂改性, 随着锂加入量的增大, 50℃下改性锰酸锂材料循环稳定性呈逐渐上升趋势, 同时比容量有所下降.通过粒度调整、离子改性, 合成了比容量为92.2 mAh·g-1的改性锰酸锂材料, 50 ℃下循环170次容量保持88%, 显示出较好的循环稳定性.
关键词:
锂离子电池
,
二氧化锰
,
锰酸锂
,
循环
赵铭姝
,
翟玉春
,
田彦文
材料导报
以LiOH@H2O和MnO2为原料,分别掺入H3BO3、Al 2O3、SiO2和P2O5等添加剂,用固相分段法制备尖晶石型锰酸锂.结果表明,SiO2和P2O5可以有效地改善LiMn2O4的电化学性能,H3BO3对锰酸锂的电化学性能影响不大,而Al2O 3破坏了LiMn2O4的电化学性能.面扫描结果显示,Si或P元素各自都均匀地分散于LiMn2O4的物相中.从元素电负性和原子半径的角度分析了B、Si、P和Al元素对尖晶石型LiMn2O4结构和性能的影响.
关键词:
锰酸锂
,
尖晶石型
,
添加剂
,
电化学性能
