尖晶石型Li1.02Ni0.05Mn1.93O4正極材料的合成及電化學(xué)性能

編號：NMJS08015

篇名：尖晶石型Li1.02Ni0.05Mn1.93O4正極材料的合成及電化學(xué)性能

作者：梁其梅 劉清 郭俊明 白瑋 向明武 劉曉芳 白紅麗

關(guān)鍵詞： 錳酸鋰 鋰鎳共摻雜 無焰燃燒法 焙燒時間 正極材料 鋰離子電池

機構(gòu)： 云南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院 生物基材料綠色制備技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心 云南省高校綠色化學(xué)材料重點實驗室

摘要： 采用無焰燃燒法在500℃燃燒反應(yīng)3 h并在700℃二次焙燒3、6、9 h和12 h合成了尖晶石型Li1.02Ni0.05Mn1.93O4(LNMO)正極材料,研究了焙燒時間對LNMO正極材料結(jié)構(gòu)、形貌、電化學(xué)性能以及動力學(xué)性能的影響。制備的所有樣品均具有LiMn2O4的尖晶石型結(jié)構(gòu),并且隨著焙燒時間的延長,樣品的顆粒尺寸逐漸增大,結(jié)晶性逐漸增強。焙燒時間為6 h樣品(LNMO-6)展現(xiàn)出較為優(yōu)異的電化學(xué)性能,在1 C,該樣品的首次放電比容量為118.7 m A·h/g,經(jīng)200次充放電循環(huán)后其容量保持率為87.0%,甚至在5 C和10 C高倍率下循環(huán)1000次后仍具有76.3%和75.5%容量保持率。循環(huán)伏安和電化學(xué)阻抗測試結(jié)果表明:樣品LNMO-6具有最大的Li+擴散系數(shù)(3.74×10-15 cm2/s)以及最低的表觀活化能(22.72 k J/mol)。