尖晶石型Li_(1.02)Ni_(0.05)Mn_(1.93)O_(4)正极材料的合成及电化学性能

采用无焰燃烧法在500℃燃烧反应3 h并在700℃二次焙烧3、6、9 h和12 h合成了尖晶石型Li_(1.02)Ni_(0.05)Mn_(1.93)O_(4)(LNMO)正极材料,研究了焙烧时间对LNMO正极材料结构、形貌、电化学性能以及动力学性能的影响。制备的所有样品均具有LiMn2O4的尖晶石型结构,并且随着焙烧时间的延长,样品的颗粒尺寸逐渐增大,结晶性逐渐增强。焙烧时间为6 h样品(LNMO-6)展现出较为优异的电化学性能,在1 C,该样品的首次放电比容量为118.7 m A·h/g,经200次充放电循环后其容量保持率为87.0%,甚至在5 C和10 C高倍率下循环1000次后仍具有76.3%和75.5%容量保持率。循环伏安和电化学阻抗测试结果表明:样品LNMO-6具有最大的Li+扩散系数(3.74×10^(-15) cm^(2)/s)以及最低的表观活化能(22.72 k J/mol)。