锰酸锂电池的高温性能研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ytrewq123456
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本工作针对尖晶石LiMn2O4正极材料存在高温性能差的问题,提出了齐聚物P(MA-AM)表面修饰LiMn2O4改善其高温性能,采用SEM、XPS和元素分析法分析了表面修饰的作用机理。根据表面修饰的作用机理,通过优化化学组成制备功能性水性粘结剂LA138。研究了基于LA138的LiMn2O4锂离子电池的高温电化学性能,进一步探讨高温性能得到改善的机理。   以马来酸酐和丙烯酰胺共聚得到的齐聚物P(MA-AM)处理LiMn2O4粉末,通过元素分析测试碳含量,修饰后的LiMn2O4粉末表面的齐聚物量会趋于饱和状态;SEM、XPS测试结果表明,齐聚物依附在LiMn2O4粉末的表面,锰的2P结合能发生变化,齐聚物的官能团与LiMn2O4表面的Mn离子存在络合作用,钝化LiMn2O4活性。电化学测试结果显示,不影响充放电性能,高温循环性能得到了提高。   在齐聚物表面修饰作用的机理上,通过优化LA132的化学组分制备功能水性粘接剂LA138,使之既起到粘接LiMn2O4粉末的作用,又具有抑制LiMn2O4电池高温贮存气胀和提高高温循环性能。ICP-AES测试溶解在电解液中的Mn的量,LA138/LiMn2O4在电解液中锰的溶解量仅为1.699%,钝化LiMn2O4活性减少锰离子的溶出。LA138的LiMn2O4电池常温循环性能相对于LA132稍有下降,但高温循环性能得到了改善,60℃下循环70次容量保持率为92%。XRD测试60℃下循环70次后的锰酸锂电极片,衍射峰的位置基本没有变化。在高温60℃下存放40天电池仍未胀气。
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