论文部分内容阅读
本文以LiNO3和处理过的电解MnO2（EMD）为原料,采用熔盐浸渍法合成锂锰复合氧化物LixMnO2,采用SEM、XRD、粒度分析等对合成材料的形貌和结构进行表征,并采用恒流充放电测试表征其电化学性能。研究了EMD分别经热处理和酸处理后对合成的LixMnO2性能的影响,并以此为正极,金属锂为负极,组装成可充锂锰电池,对其循环性能进行测试。采用热处理方法对原料EMD在400℃下处理10h,然后以此EMD为锰源,和硝酸锂（LiNO3）为原料采用熔盐浸渍法合成了扣式可充锂锰电池的正极材料锂锰复合氧化物。通过单因素实验,以锂锰摩尔配比、焙烧温度、焙烧时间为考察因素,以前五次循环的放电比容量为考察指标,确定了合成的锂锰复合氧化物的最佳工艺条件为:锂锰摩尔配比为0.30:1,最佳焙烧温度为320℃,最佳焙烧时间为15h。该材料在0.2C倍率下的首次放电比容量达186.1mAh·g-1。为提高原料EMD的纯度,除去材料中含的水分及低价锰的氧化物,采用酸处理法处理原料EMD,通过3因素3水平正交实验,以H2SO4浓度,水浴温度,反应时间为考察因素,以0.2C首次放电比容量为考察指标,确定酸处理的最佳工艺条件为:H2SO4浓度2mol·L-1,水浴温度30℃,反应时间4h。以此EMD为锰源制得的正极材料在0.2C倍率下的首次放电比容量达186.7mAh·g-1。分别以最佳热处理和酸处理条件下合成的Li0.3MnO2为正极,以金属锂为负极,六氟磷酸锂（LiPF6）/碳酸乙烯酯（EC）/二甲基碳酸酯（DMC）为电解液,组装成扣式可充锂锰电池。对其循环性能进行测试,结果表明,在放电深度（DOD）为20%和5%时,分别经300次和3000次循环后,电池的放电容量几乎不衰减,表现出良好的循环稳定性。