锂离子电池正极材料LiNi_xMn_(2-x)O_4的制备和电化学性能研究

采用固相反应和湿化学两种方法合成了材料LiNixMn2-xO4。含Ni量影响材料在4.7V高电压区间的容量,用固相反应法制备的LiNi0.5Mn1.5O4中含有杂相物质,首次放电容量可以达到118mAh/g,其中高电压区的容量为100mAh/g,循环50次的容量保持率为97%。用湿化学法可以得到纯相的LiNi0.5Mn1.5O4,首次放电容量为140mAh/g,其中高电压区的容量为125mAh/g,循环50次后,容量仍能达到133mAh/g,容量保持率为95%。XPS检测结果表明,湿化学法制备的LiNi0.5Mn1.5O4中Mn为+4价,Ni为+2价。

尖晶石型LiNi_xMn_(2-x)O_4锂离子正极材料的电化学性能

采用Pechini法在 80 0℃空气中焙烧 6h制备LiNixMn2 -xO4试样 (x =0 ,0 .0 5 ,0 .1,0 .2 ,0 .3,0 .4 ,0 .5 )。经XRD测试表明除LiNi0 .5Mn1.5O4以外 ,其它的试样均为纯净的尖晶石结构。尖晶石LiNixMn2 -xO4试样电极在 3.3～ 4 .5V以及 4 .5～ 4 .8V范围内的电化学性能测试表明 :在 3.3～ 4 .5V范围内 ,试样初始充放电容量随Ni元素掺杂比例的增加而降低 ;在 4 .5～ 4 .8V范围内 ,试样初始充放电容量随Ni元素掺杂比例的增加而增大 ;在 3.3～ 4 .8V范围内 ,试样总的初始容量基本不变 ;在 3.3～ 4 .5V范围内 。

LiNi_xMn_(2-x)O_4对锂离子电池材料LiCoO_2的表面改性研究

在锂离子电池正极材料LiCoO2表面上修饰LiNixMn2-xO4来改善LiCoO2在循环过程中的容量衰减问题.对所得产物进行了XRD、SEM表征,并进行了充放电容量测试和交流阻抗测试.通过XRD和SEM,发现LiNixMn2-xO4修饰没有改变材料的晶体结构.在电化学性能测试中,由于包覆LiNixMn2-xO4可以减少材料与电解液的直接接触,最大程度地减缓电极材料在电化学循环时结构遭到破坏,在修饰量较小(3.5%)时,该改性方法改善了LiCoO2电极的循环性能,69次循环后放电比容量没有衰减,且大大地提高了平台效率.

LiNi_xMn_(2-x)O_4材料的合成和性能表征

采用共沉淀法制备了锂离子电池正极材料LiNixMn2-xO4(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)。XRD测试结果表明,除LiNi0.6Mn1.4O4外,其他的试样均为尖晶石结构。电化学性能测试表明:试样在4.0 V左右平台的容量随掺镍量的增加而减小,在4.7 V左右平台的容量随掺镍量的增加而增加,但总容量变化不大。试样的循环性能随掺镍量的增加而提高。

镍掺杂对尖晶石型LiMn_2O_4结构及电化学性能的影响

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。

溶胶-凝胶法制备尖晶石结构镍锰氧化物型锂离子筛

采用溶胶-凝胶法,以乙酸锂、乙酸镍和乙酸锰为主要原料,通过正交试验得到制备镍锰氧化物型锂离子筛LiNixMn2-xO4的适宜条件:x=0.05,柠檬酸作螯合剂,焙烧温度700℃,焙烧时间8 h。用0.5 mol.L-1过硫酸铵作抽锂剂,Mn2+的溶出率较低,仅为0.31%。通过X射线衍射分析证明所合成的锂离子筛为尖晶石结构,每克离子筛对Li+的饱和交换容量达36.72 mg。