【摘 要】
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尖晶石LiMn2O4是当前最具研究价值的锂离子电池正极材料之一.采用碳酸锰热解法制备高活性Mn2O3粉末作为尖晶石LiMn2O4的前驱体,探究锰锂比对高温固相法合成尖晶石LiMn2O4的影
【机 构】
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贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;贵州省冶金工程与过程节能重点实验室,贵州贵阳550025;共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室,云南昆明650503
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尖晶石LiMn2O4是当前最具研究价值的锂离子电池正极材料之一.采用碳酸锰热解法制备高活性Mn2O3粉末作为尖晶石LiMn2O4的前驱体,探究锰锂比对高温固相法合成尖晶石LiMn2O4的影响.利用热重分析(TG-DSC)及热力学分析确定碳酸锰热解制备前驱体高活性Mn2O3的最佳热解条件:热解温度为600℃时,制备出结晶性能良好、无杂质、分散均匀的Mn2O3粉末.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试对尖晶石LiMn2O4的结构、形貌和电化学性能进行表征.结果 表明,随着锂锰比增加,产物的结构、形貌和电化学性能均有所改善和提高.锂源的添加量决定了尖晶石LiMn2O4结构、形貌,当Mn∶Li=2.0∶1.2时,尖晶石LiMn2O4样品的结晶形态完善,表面光滑,颗粒均匀,且无杂质;在0.5C下,其首次充电比容量达到117.6 mAh·g-1,放电比容量为114.8mAh·g-1.循环100周后容量保持率达到91.8％.在高倍率放电下,仍保持较高的放电比容量和较好的循环性能.
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