鋰離子電池正極材料研究進展(編輯修改稿)
2025-07-22 01:25 本頁面
【文章內容簡介】 鋁等元素可增加其穩(wěn)定性，提高充放電容量和循環(huán)壽命。也有添加石墨插層化合物GICs［10］制成LiNiO2電極，提高了充放電可逆性、工作電壓平穩(wěn)性和Li＋擴散系數(shù)。 3 鋰錳氧化物 鋰錳氧化物理論容量為283mAh／g，實際容量在160～190mAh／g之間。其突出優(yōu)點是穩(wěn)定性好，無污染，工作電壓高，成本低廉，是一種被看好的正極材料，在近幾年進行了大量研究［11～17］。鋰錳化合物是傳統(tǒng)正極材料EMD的改性物，目前應用較多的是尖晶石型LixMn2O4，其具有三維隧道結構，比層間化合物更利于Li+的嵌入與脫出。LiMn2O4是最具發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料，合成方法有固相法和液相法?！ iMn2O4采用固相合成法時，流程較為簡單，容易操作。一般以Li2CO3和電解MnO2為原料，將兩者混合，均勻研磨，在380℃～840℃下燒結并保溫1天后，降至室溫后取出。也有采用分段灼燒的辦法［11］，但效果并不理想。固相反應所得的LiMn2O4正極材料的比容量一般都不太高?！ ∫合嗪铣煞椒ㄝ^多，有溶膠凝膠法、乳液干燥法［12］、Pechini法［13］等。Pechini法采用LiNO3和Mn（NO3）2再與檸檬酸混合成粘液，發(fā)生酯化反應，經(jīng)真空干燥、氧化焙燒、球磨粉碎等工藝可得到符合要求的產(chǎn)品。經(jīng)過改進［14］，選擇了較佳工藝條件為：Li／Mn摩爾比為1∶2，氧化焙燒溫度為800℃。這樣合成的LiMn2O4為完整的尖晶石結構，作為AA型鋰離子電池正極，可使電池容量達400mAh?！ ∮捎贚iMn2O4電極有以下一些缺點［15］：①在電解液中會逐漸溶解，發(fā)生歧化反應；②深度放電過程中，－Teller扭曲，使尖晶石晶格在體積上發(fā)生變化，電極成分丟失；③電解液在高壓充電時不穩(wěn)定。這會導致電池經(jīng)多次循環(huán)后會發(fā)生容量衰減。通過添加CrOx［16］可改善其電化學性能。方法為將Li2COMn2OCrO2．65在一定氧壓下于600℃預熱15h，于650℃加熱2天，然后以每分鐘2℃的速度冷卻。添加鍺、鈦、鉛、鐵、鋅等元素
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