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随着电子设备的快速发展以及能源和环境问题的日益突出,人们对化学电源提出了更高的要求。尖晶石锂锰氧化物具有资源丰富、成本低、无污染等突出优点,被公认是一种最有前途的锂离子电池正极材料。但由于锰的溶解、电解液分解以及Jahn-Teller效应等原因,锰酸锂的容量衰减较快,因此改善其性能成为研究热点。本论文采用化学沉淀法制备球形前驱体材料MnCO3,经工艺筛选和优化得出最佳工艺:沉淀剂种类为Na2CO3,反应物浓度为CMnSO4=1mol/L,CNa2CO3=2mol/L,滴定方式为顺滴,反应时间为5h,搅拌强度为100～200r/min,陈化时间为12h,反应体系温度为30℃。前驱体晶形成长致密,球形度好,振实密度为1.802g/cm3,粒径分布均匀。并对前驱体MnCO3进行热处理,得到仍保持原来球形形貌,且表面粗糙的Mn2O3,为球形LiMn2O4的制备提供了良好的前驱体材料。采用浸渍液超声波振荡法制备球形LiMn2O4,首先使Li2CO3与Mn2O3混合,烧结温度为800℃,恒温时间为24h。产品通过SEM观察表明其形貌为球形;振实密度高达2.234g/cm3,经XRD分析该材料属于尖晶石立方晶系,晶胞参数(a=8.2284?)和标准立方晶系LiMn2O4的晶格常数(a=8.2402?)一致。产品晶体结构完整,晶形良好。采用一次取样,测定了LiMn2O4试样中锰的平均化合价。测试表明,LiMn2O4中的Mn的平均化合价高于3.5,从理论上可知样品可以有效抑制John-Teller效应。通过电化学工作站进行循环伏安测试,测试表明产品具有较好的电化学可逆性;通过电池性能测试仪测试得到产品首次充电质量比容量为129.63mAh/g,放电质量比容量为129.57mAh/g。经过100次充放电循环后,材料的放电质量比容量保持率为87.06%。通过与传统方法制备的非球形LiMn2O4对比表明:球形LiMn2O4首次放电质量比容量与非球形LiMn2O4首次放电质量比容量(129.28mAh/g)相近,但100次充放电循环后,球形LiMn2O4放电质量比容量明显高于非球形LiMn2O4放电质量比容量,高出12.51mAh/g。