摘要: 本文对用液相法制备性能优越的锂锰氧进行了研究,并对制备过程中的工艺参数以及掺杂锂锰氧的制备进行了研究,对所得的锂锰氧产物进行了初步的电性能测试,取得的主要结果如下:(1)用液相法进行反应,得到的前驱物再经焙烧,可制得晶化程度高,晶体结构稳定... 展开 本文对用液相法制备性能优越的锂锰氧进行了研究,并对制备过程中的工艺参数以及掺杂锂锰氧的制备进行了研究,对所得的锂锰氧产物进行了初步的电性能测试,取得的主要结果如下:(1)用液相法进行反应,得到的前驱物再经焙烧,可制得晶化程度高,晶体结构稳定,纯度高,并且粒度分布较均匀,平均粒径约在500nm的LiMn<,2>O<,4>尖晶石超绌粉.所得的粉末样品做成电极片进行电性能测试,其首次放电容量可达125.79mAh·g<'-1>,经过一个充放电循环后比容量为111.81mAh·g<'-1>,循环10次后比容量仍保持在107.14mAh·g<'-1>,下降幅度仅为14.83%,表现出良好的电化学性能.实验结果表明,用这种在液相中反应的制备方法可在一定程度上解决固相反应中存在的产物组成、结构、粒度分布等不均匀,不易得到纯净、单一的LiMn<,2>O<,4>尖晶石的缺点.(2)在相同条件下,用柠檬酸与金属离子发生络合作用制备的前驱物可得到纯净且电性能优越的LiMn<,2>O<,4>尖晶石超细粉;而用乙酸制备得到的产物则含有大量杂质,电化学性能也较差.同时,在用柠檬酸制备LiMn<,2>O<,4>时,反应物配比也对产物有着重要影响.当锰过量时,产物中含有杂质相;在以化学计量比配比或锂稍过量时,均能得到纯净的LiMn<,2>O<,4>相,但锂过量时产物的电化学性能要较以化学计量比得到的产物差.因此,要得到纯净的,高电性能的LiMn<,2>O<,4>尖晶石超细粉,就必须控制好反应物的锂锰比为1:2的锂锰氧化学计量比.(3)实验结果表明,焙烧温度越高,保温时间越长,得到的LiMn<,2>O<,4>产物晶化程度越高,表现出较佳的电性能.在反应物配比为1:2,用柠檬酸作络合剂时,制得的前驱物快速升温至800℃,然后保温20小时,得到的产物为均相、晶化程度高的LiMn<,2>O<,4>超细粉,并且电化学性能良好.同样条件下制得的前驱物先在450℃下保温1小时,随后升温至750℃,保温15小时也得到了均一,晶体结构完整的LiMn<,2>O<,4>尖晶石粉末,产物也表现出较好的充放电和循环性能.(4)对于掺杂的锂锰氧,用液相法可制得晶形完整,结构单一的掺杂型尖晶石锂锰氧,掺杂后的锂锰氧晶胞参数和晶胞体积均有不同程度的减小.充放电性能结果显示,掺杂钴、镍的锂锰氧具有较好的循环性能,但放电容量较未掺杂的要低,在首次充放电循环后,容量有较大幅度的下降,在随后的循环中,容量下降不大.掺铝锂锰氧则放电容量较低,且循环性能也较差. 收起