一些金属阳离子的掺杂对尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性质的影响
来源期刊：中国锰业2002年第2期
论文作者：邱仕洲 吕东生 李伟善 刘煦
关键词：尖晶石锂锰氧化物; 掺杂; 晶胞常数; 晶胞体积; 比容量; 循环稳定性;
摘 要：介绍了Co、Cr、Ni、Cu、Al 5种金属元素的掺杂对尖晶石LiMn2O4的结构和4 V区电化学性质的影响:探讨了掺杂元素增加尖晶石锂锰氧化物4 V区循环稳定性的机理;减少了尖晶石在电解液中的溶解量;抑制了John-Teller效应的发生;增加了键强度,使得尖晶石结构更加牢固.讨论了掺杂对尖晶石高电位(＞4.5 V)区容量的影响:掺杂后的尖晶石锂锰氧化物仍保持尖晶石结构,但与未掺杂的尖晶石锂锰氧化物相比,它的晶胞常数减小,晶胞体积收缩;锰元素的平均化合价升高;4 V区的初始容量减小;循环稳定性明显增加.除Al外,Co、Cr、Ni、Cu掺杂后的尖晶石锂锰氧化物均在高电位区有一定的放电容量,且随掺杂量的增加而增加.
邱仕洲1，吕东生2，李伟善2，刘煦1
(1.广州电池厂,广东,广州,510253;
2.华南师范大学化学系,广东,广州,510631)
摘要:介绍了Co、Cr、Ni、Cu、Al 5种金属元素的掺杂对尖晶石LiMn2O4的结构和4 V区电化学性质的影响:探讨了掺杂元素增加尖晶石锂锰氧化物4 V区循环稳定性的机理;减少了尖晶石在电解液中的溶解量;抑制了John-Teller效应的发生;增加了键强度,使得尖晶石结构更加牢固.讨论了掺杂对尖晶石高电位(＞4.5 V)区容量的影响:掺杂后的尖晶石锂锰氧化物仍保持尖晶石结构,但与未掺杂的尖晶石锂锰氧化物相比,它的晶胞常数减小,晶胞体积收缩;锰元素的平均化合价升高;4 V区的初始容量减小;循环稳定性明显增加.除Al外,Co、Cr、Ni、Cu掺杂后的尖晶石锂锰氧化物均在高电位区有一定的放电容量,且随掺杂量的增加而增加.
关键词:尖晶石锂锰氧化物; 掺杂; 晶胞常数; 晶胞体积; 比容量; 循环稳定性;
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