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尖晶石型LiMn2O4正极材料的改性及电化学性能研究 宋延华1,张胜利1,张利波1 (1.郑州轻工业学院,材料与化学工程学院,河南,郑州,450002) 摘要:采用共沉淀方法合成了尖晶石型LiMn2O4正极材料,并对其工艺进行改进,进行锰源掺杂及Al2O3包覆改性等得到5种材料.首次充放电容量较高,所得纯相尖晶石的首次充放电容量达到130 mAh/g,充放电效率高,电化学性能较好.对5种材料进行了XRD以及充放电,循环伏安及交流阻抗测试,考察了不同掺杂元素对电池材料的影响,得出在掺杂工艺相同的条件下,掺Cr所得材料的电化学性能较为理想,循环伏安和交流阻抗测试亦为上述结果进行了有力佐证. 关键词:锂离子电池; 正极材料; 尖晶石; 循环伏安; 交流阻抗; [全文内容正在添加中] ......
锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成及其电化学性能研究 张伯兰1,刘兴泉1,李庆1,于作龙1,陈栋梁1,陈召勇1,刘培松1 (1.中国科学院成都有机化学研究所功能材料研究开发中心,) 摘要:以Li2CO3为Li源,化学MnO2(CMD)和电化学MnO2(EMD)为Mn源,以乙醇水混合物为分散介质,采用固相反应法合成了可充电锂离子电池正极材料LiMn2O4尖晶石,并采用XRD,BET,TEM和电化学测试对材料进行了表征.结果表明,750℃制备的样品呈良好的尖晶石结构,比表面积分别为4.8m2/g和2.8m2/g,产物的分布均匀,平均粒径为200nm.在0.4mA/cm2(0.2~0.5C)和3.0~4.35V条件下恒流充放电,其首次放电容量大于110mAh/g,效率大于90%,并具有较好的循环可逆性.考察了反应温度对材料比表面积的影响. 关键词:正极材料; 固相反应; 锂离子电池......
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 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......
镍掺杂对尖晶石型LiMn2O4结构及电化学性能的影响 陈猛1,杨闯1,肖斌1 (1.哈尔滨工程大学化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:采用分步加热高温固相合成法,合成了尖晶石型LiNixMn2-xO4正极材料.用X射线衍射对材料的晶体结构进行了表征和晶胞参数的分析,并进行了电化学性能的研究.实验结果表明,Ni的掺杂对样品的晶胞参数和电化学性能有很大的影响,随着掺镍量的增加,电荷迁移电阻增加.当掺杂量x=0.1时,样品的首次放电容量达到98.2 mAh·g-1,经过100次循环,容量保持在92%以上,样品的循环性能得到了很大的提高. 关键词:锂离子电池; LiNixMn2-xO4; 掺杂; [全文内容正在添加中] ......
不同方法制备的Al2O3包覆LiMn2O4正极材料的电化学性能蔡敏1,赖飞燕2,张晓辉2,王红强2,李庆余21. 广西现代职业技术学院资源工程系2. 广西师范大学化学与药学学院摘 要: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......
动力锂离子电池正极材料的研究评述 胡信国1,朱彦荣2,岳彩波2,诸荣孙2,伊廷锋2 (1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001;2.安徽工业大学,安徽,马鞍山,243002) 摘要:通过衡量锂离子电池正极材料的安全性,认为LiMn2O4和LiMPO4可以作为动力电池的正极材料,综述LiMn2O4和LiMPO4正极材料的研究现状,重点对各种材料的合成,结构和性能进行总结和探讨.从目前来看,LiMn2O4仍然是主流的动力电池正极材料,但从长远来看,LiMPO4特别是Li3V2(PO4)3是动力锂电池正极材料的发展趋势. 关键词:动力锂离子电池; 正极材料; LiMn2O4; LiFePO4; Li3V2(PO4)3; [全文内容正在添加中] ......
插入型化合物作为超级电容器电极材料 张宝宏1,殷金玲1,孟祥利1,蒲俊红1 (1.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨,150001) 摘要:制备了LiMn2O4,LiCoO2,LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2,并将其与活性炭按一定比例混合的复合物作为超级电容器的正极材料,采用X射线衍射,交流阻抗,循环伏安,恒流充放电等测试方法对电极材料和电容器的性能进行了测试.结果表明,当LiMn2O4或LiCoO2含量为50%时,二者与活性炭之间存在良好的协同作用,具有双电层电容和氧化还原准电容,电容器比容量可达到40.52F/g,电压可达到3V,电容性能优于单纯的活性炭或离子插入型化合物. 关键词:超级电容器; LiMn2O4; LiCoO2; LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2; 活性炭; [全文内容正在添加中] ......
LiMn2O4/活性炭复合材料的电化学性能研究 薛云1,张密林1,陈野1 (1.哈尔滨工程大学,材料科学与化学工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:制备了不同比例的活性炭复合LiMn2O4电极材料,研究其在1mol/L Li2SO4溶液中的电化学性能.循环伏安结果表明复合后电极材料的电容包含活性炭的双电层电容和LiMn2O4电化学反应的法拉第电容,复合后响应电流在0~0.6V范围内有所增加,且含80%活性炭时响应电流达到最大;恒流充放电结果表明含80%活性炭时的放电曲线也基本呈直线,表现出较好的电容特性,仅复合了20%的LiMn2O4,其容量却增加了25%;交流阻抗结果表明含80%活性炭的复合电极的溶液欧姆电阻仅为0.1Ω,呈现出更理想的电容行为. 关键词:LiMn2O4; 活性炭; 超级电容器; 复合材料; [全文内容正在添加中] ......
the dependence of the electrochemical performance on the doping rare earth metals. These cathodes were more tolerant to repeat lithium extraction and insertion than a standard LiMn2O4 spinel electrode in spite of a small reduction in the initial capacity. X-ray photoelectron spectroscopy results show that the Mn4+ contents for spinel LiMn2O4 directly affected the initial capacity and cyclability of LiMn2O4......
简化的溶胶凝胶法合成LiMn2-xLaxO4及电性能研究 陈刚1,刘振琦1,李翠翠1,张彬1,和广庆1 (1.哈尔滨工业大学应用化学系,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:采用以水溶液作为反应介质的简化的溶胶凝胶法制备了LiMn2O4和稀土La掺杂的LiMn1.98La0.02O4粉体材料, 此方法工艺简单, 容易控制, 制备周期短. 利用XRD, SEM对材料粉体进行结构形态表征, 并以合成的材料为正极活性材料测试其充放电性能,循环伏安性能, 电化学阻抗谱性能. 实验结果表明: 材料LiMn2O4和LiMn1.98La0.02O4具有较好的尖晶石结构, 且颗粒分布均匀, 掺杂La的材料循环性能有较大改善. 以LiMn2O4为正极活性物质的扣式电池首次放电比容量129.38 mAh · g-1, 循环20次后容量保持在94%, 以LiMn1.98La0.02O4为正极活性物质的扣......
