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1.鋰離子電池

鋰離子電池（LIBs）作為一種新能源現(xiàn)已被應(yīng)用于日常生活中，從小型的電子產(chǎn)品（如電子手表、手機(jī)等）到現(xiàn)在的交通工具（如新能源汽車(chē)），都于鋰離子電池的發(fā)展與應(yīng)用分不開(kāi)。尖晶石型LiMn₂O₄作為應(yīng)用于鋰離子電池的正極材料之一具有比能量高，價(jià)格便宜，環(huán)保，易制備等優(yōu)點(diǎn)，成為許多研究者的首選。

尖晶石型LiMn₂O₄正極材料屬于Fd3m空間群，在循環(huán)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：Mn³⁺的溶解；Jahn-Teller效應(yīng)；氧缺陷的存在；電解液的分解。針對(duì)上述問(wèn)題，許多研究者采用金屬離子摻雜的方式進(jìn)行改善。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備選型

根據(jù)實(shí)驗(yàn)量選擇對(duì)應(yīng)的球磨機(jī)，如圖所示（圖一）

在實(shí)驗(yàn)室較為常用的為GMS3-2/GMS5-2,GMS10-2生產(chǎn)型常用型號(hào)為GMS5-8/GMS10-8,GMS20-8.,真空手套箱可直接選型STX-2或者M(jìn)T011-C.

此課題組老師的實(shí)際選型為GMS5-4,罐體采用的是MC高分子尼龍球磨罐，高純氧化鋯研磨球. （圖2）

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

根據(jù)LiNi_0.10Zn_xMn_1.90-xO₄(x=0,0.02,0.05,0.10,0.15)正極材料中各元素的化學(xué)計(jì)量比，以碳酸鋰和碳酸錳為原料，醋酸鎳和醋酸鋅為原料，醋酸鎳和醋酸鋅為摻雜劑，5%的檸檬為燃料在球磨罐中混勻10-12h，烘干后在氧氣氣氛下500℃燃燒翻譯1h，然后再在馬弗爐中650℃焙燒6h最終得到黑色粉末。

正極材料片的制備根據(jù)活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑（炭黑）：粘接劑（PVDF）=80:10:10的比例稱(chēng)取質(zhì)量，再加入適量的氮甲基吡咯酮（NMP）作為溶劑均勻調(diào)制漿料，再均勻的涂布在鋁箔上，烘干后切成所需的電極片大。以金屬鋰片作為負(fù)極，1mol/L的LiPF₆（EC+DMC+EMC）作為電解液，聚丙烯微孔膜（Celgard2320）作為隔膜，以及制備得到的正極材料片在充滿(mǎn)氬氣的米淇MITR系列真空手套箱（圖3 STX-2或者M(jìn)T011-C.）進(jìn)行組裝得到實(shí)驗(yàn)測(cè)試的電池。

詳細(xì)關(guān)于固態(tài)電池的深入研究可參考文獻(xiàn)Synthesis and eldctrochemical properties of LiNi_0.10Zn_xMn_1.90-xO₄（x≤0.15）