高性能Li-Ni双掺杂尖晶石型Li_(1.05)Ni_(0.02)Mn_(1.93)O_(4)正极材料的制备

采用液相无焰燃烧法在500℃反应1 h、600℃二次焙烧不同时间制备锂、镍共掺杂尖晶石型Li_(1.05)Ni_(0.02)Mn_(1.93)O_(4)正极材料。焙烧不同时间制备的样品均呈现出LiMn_(2)O_(4)的尖晶石晶体结构且均为单相,没有任何杂质相出现。延长焙烧时间有利于晶粒发育,提高合成材料的结晶性。二次焙烧9 h合成的正极材料具有良好的循环稳定性和倍率性能,在1 C倍率的首次放电容量为102.1 mA·h/g,500次循环后具有69.15%的容量保持率;在5 C释放出91.9 mA·h/g容量;10 C循环1000次的容量保持率为76.35%。具有较好的循环可逆性、较小的电荷转移阻抗和较低的表观活化能。适量的锂、镍共掺杂可有效提高LiMn_(2)O_(4)的结构稳定性、抑制Jahn-Teller效应和缓解锰的溶解,使其具有更高的电化学性能。