LiMn2O4的溶液—凝胶—酯化法合成反应机制

本文以溶胶－凝－酯化法合成ＬｉＭｎ２Ｏ４尖晶石粉体材料，用ＦＴ－ＩＲ，ＴＧ－ＤＴＡ以及ＸＲＤ研究了ＬｉＭｎ２Ｏ４的形成机制。     

LiMn2O4的溶胶-凝胶-酯化法合成及性能Ⅲ电学及电化学性能

以库仑滴定法测定了实验电池Ｌｉ／ＤＭＥ＋ＥＣ－ＬｉＰＦ６／ＬｉＭｎ２Ｏ４的ＥＭＦ曲线,有三个放电平台分别位于４．０８Ｖ,３．９７Ｖ及２．９８Ｖ,４Ｖ区平台较宽。８００℃烧结的样品初台放电容量为１２６ｍＡｈ／ｇ,低温样品的容量衰减较小。     

Al掺杂对尖晶石型LiMn2O4结构及循环性能的影响

用柠檬酸作为螯合物的载体,采用溶胶-凝胶法合成了Al3+掺杂的锂离子电池正极材料LiAlxMn2-xO4,并用XRD、SEM等多种测试手段研究了不同掺杂铝量对粉体形貌、晶体结构的影响。结果表明,800℃烧结可获得单一尖晶石结构的物相。随着Al3+掺入量的增加,LiAlxMn2-xO4的晶格常数变小,晶格更趋于完整,有利于抑制因锂的反复脱嵌而造成结构的破坏。实验表明,当掺Al量为0.05时,首次放电容量为103.8 mAh/g,25次循环后容量还有100.6 mAh/g,容量衰减仅为3.08%。该正极材料具备高的容量和优异的循环性能。     

LiMn_2O_4的溶胶─凝胶─酯化法合成及性能Ⅱ 立方尖晶石的形成及其形貌

以溶胶-凝胶-酯化法在220℃即可得到纯相的LixMn2O4（0.762＜x＜1.139）尖晶石粉体材料。它在880℃时发生立方相向四方相的转变：900℃－1000℃间,四方相渐变为正交相LiMnO2,过程中有Li2MnO3生成。应用SEM、TEM观测了材料的粘度及形貌,其粒度10－40nm,粒子间极易团聚成为1-206μm的团块。以BET法测其比表面为3.6m2／g。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究动态

作为锂离子电池正极材料的锂锰氧化物体系因其价格便宜 ,无污染 ,安全 ,被认为是锂离子电池中最有发展前景的正极材料 ,但由于其在高温下的循环性能不好 ,容量衰减较快 ,大大影响了其商业化的进程。介绍了造成其容量衰减的主要原因 ,总结并比较了近来用于提高其电化学性能的几种方式———优化合成条件及合成方法 ,掺杂和表面修饰 ,以及以上几种方式相结合的方法。而将以上几种方式结合起来的方法是今后解决锂锰氧化物正极材料容量衰减的最好途径。     

LiMn_2O_4的溶液─凝胶─酯化法合成反应机制

本文以溶胶─凝胶─酯化法合成LiMn2O4尖晶石粉体材料，用FT—IR、TG—DTA以及XRD研究了LiMn2O4的形成机制。整个反应过程可分为凝胶的形成和干凝胶的分解两阶段，前体物在液相中经络合、酯化、聚合而形成凝胶，不同的投料Li／Mn（摩尔比）值使凝胶分解形成LiMn2O4经历不同的反应历程，也使产物具有不同的物相组成。     

LiMxMn2—xO4（M=Cr、Al）尖晶石相阴极材料研究

用溶胶－凝胶法制备了LiMxMn2-xO4(M=Cr、Al;x≤0.2)尖晶石相锂离子电池阴极材料。SEM表面观测显示材料的晶形好，粒度均匀，粒径小于0．5微米。电化学测试表明，低水平量（0．02≤x≤0.05)的Cr、Al掺杂材料初始容量稍有降低，但却较大地改善了循环性能。在LiMxMn2-xO4中，掺A1降低了Li^ 、Mn^3 占位的无序度；Cr^3 和Al^3 取代了其中的部分Mn^3 ，占据八面体位（16d)，抑制了Jahn-Teller效应，增强了尖晶石骨架的稳定性，提高了其电化学性能。在3．0－4．3V的充放电过程中，材料中的Cr、Al都保持＋3价不变，不发生氧化还原。     

LIMn_2O_4的溶胶─凝胶─酯化法合成及性能Ⅲ电学及电化学性能

以库仑滴定法测定了实验电池Ｌｉ／ＤＭＥ＋ＥＣ—ＬｉＰＦ６／ＬｉＭｎ２Ｏ４的ＥＭＦ曲线,有三个放电平台分别位于４．０８Ｖ、３．９７Ｖ及２．９８Ｖ,４Ｖ区平台较宽。８００℃烧结的样品初始放电容量为１２６ｍＡｈ／ｇ,低温样品的容量衰减较小。应用交流阻抗法测定ＬｉＭｎ２Ｏ４的电导率,在室温下为１０(－７)Ｓ／ｃｍ;超细ＬｉＭｎ２Ｏ４粉材具有较大的扩散系数（１０(－９)１０(－８)ｃｍ２／ｓ）,且随插入锂量不同而变化。     

镁离子电池正极材料MgNi0.4Mn1.6O4的合成及温度的影响

采用溶胶-凝胶法合成了镁离子电池MgNi0.4Mn1.6O4正极材料,并考查了合成温度对产物结构及电化学性能的影响。利用热重-差热重量分析法(TG-DTG)、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征和分析。结果表明当煅烧温度为900℃时,所得样品为纯相的MgNi0.4Mn1.6O4样品。在0.3～2.1 V电压范围内,以0.025 mA为充放电电流时,首次放电比容量为150.6 mAh/g。