表面掺杂Al的球形尖晶石LiMn2O4的高温循环性能
来源期刊：稀有金属材料与工程2006年第12期
论文作者：姜长印 蒲薇华 张世超 何向明 张国昀 万春荣
关键词：球形尖晶石锰酸锂; 表面掺杂; 铝; 高温性能;
摘 要：采用控制结晶工艺合成了球形Mn3O4,通过在球形Mn3O4的表面包覆Al(OH)3,然后与LiOH一起混合焙烧制备了表面掺杂Al的尖晶石LiMn2O4.采用SEM,XRD,EDS以及电池系统测试等方法,研究了所制备材料的结构和性能.SEM分析表明:表面掺杂后,Al(OH)3均匀地包覆在颗粒表面.XRD和EDS分析表明:焙烧后,Al元素占据了Mn的位置,且颗粒表面的Al含量高于其总体的平均含量,说明Al只是在表面富集,即表面掺杂.电池测试表明:表面掺杂后,尖晶石LiMn2O4的初始充放电容量有所下降,但在高温55℃下的循环性能有显著的提高,表面掺杂6%Al的尖晶石LiMn2O4 50次循环的容量保持率从68.3%提高到79.0%.说明以Al3+作为掺杂离子通过表面掺杂来改善LiMn2O4的高温循环性能是有效的.
姜长印1，蒲薇华1，张世超2，何向明1，张国昀1，万春荣1
(1.清华大学,北京,100084;
2.北京航空航天大学,北京,100083)
摘要:采用控制结晶工艺合成了球形Mn3O4,通过在球形Mn3O4的表面包覆Al(OH)3,然后与LiOH一起混合焙烧制备了表面掺杂Al的尖晶石LiMn2O4.采用SEM,XRD,EDS以及电池系统测试等方法,研究了所制备材料的结构和性能.SEM分析表明:表面掺杂后,Al(OH)3均匀地包覆在颗粒表面.XRD和EDS分析表明:焙烧后,Al元素占据了Mn的位置,且颗粒表面的Al含量高于其总体的平均含量,说明Al只是在表面富集,即表面掺杂.电池测试表明:表面掺杂后,尖晶石LiMn2O4的初始充放电容量有所下降,但在高温55℃下的循环性能有显著的提高,表面掺杂6%Al的尖晶石LiMn2O4 50次循环的容量保持率从68.3%提高到79.0%.说明以Al3+作为掺杂离子通过表面掺杂来改善LiMn2O4的高温循环性能是有效的.
关键词:球形尖晶石锰酸锂; 表面掺杂; 铝; 高温性能;
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