MnO 2 包覆尖晶石型LiMn 2 O 4 的改性研究

发布时间：2021-11-24 10:11

　　使用MnO₂对尖晶石型LiMn₂O₄材料进行了包覆改性研究,以简单的工艺流程合成了MnO₂包覆的LiMn₂O₄材料,具有一定的商业价值,此外对合成的材料进行了XRD、SEM以及电化学性能测试,结果表明MnO₂的包覆能够很好地抑制尖晶石型LiMn₂O₄材料在充放电过程中由于因Mn溶解所造成的容量衰减问题,同时高温下（55℃）在50个循环后,其容量保持率达到了94.2%,循环性能优异,此外对其进行了EIS测试,结果显示MnO₂的包覆能够有效地降低材料的电荷转移阻抗. 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同比例MnO2包覆LiMn2O4材料的XRD图

表1 不同比例MnO2包覆LiMn2O4材料的晶胞参数表Table 1 Cell parameters of LiMn2O4 coated with MnO2 in different proportions 包覆量(质量分数%) a=b=c/nm V/nm3 R(I311 / I400) d(111)/nm 0 0.82416 0.5598 1.07 0.47478 1 0.82416 0.5594 1.06 0.47482 3 0.82417 0.5599 1.02 0.47489 5 0.82419 0.5599 1.08 0.474912.3 MnO2包覆对材料电化学性能的影响

图4为纯相LiMn2O4及不同比例MnO2包覆的LiMn2O4的首次充放电曲线图.从图中可以发现几种材料均有两个明显的充放电电压平台,一个在3.9V左右,一个在4.1V左右,这对应着充放电过程中锂离子从LiMn2O4结构中嵌入和脱嵌过程[18].此外,随着包覆量的不断增加,材料的首次充放电比容量也是在不断减少,其首次充电比容量分别为126.9、121.8、116.5及112.3 mAh·g-1,其首次放电比容量分别为124.3、119.9、114.4及111.0 mAh·g-1,这与前文XRD的分析一致,随着包覆量的增加,材料的粒径也在不断增大,这使得材料与电解液的接触面积减小,同时锂离子的迁移路径变大,受到的阻力变大,使得其比容量降低。图4 不同比例 MnO2包覆LiMn2O4的首次充放电曲线图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis and electrochemical properties of dual doped spinels LiNixAlyMn2-x-yO4 via facile novel chelated sol–gel method as possible cathode material for lithium rechargeable batteries[J]. R.Thirunakaran,Gil Hwan Lew,Won-Sub Yoon.  Journal of Energy Chemistry. 2017(01)
[2]F-掺杂LiMn2O4的合成及电化学性能[J]. 李新海,何方勇,郭华军,王志兴.  中国有色金属学报. 2008(01)



本文编号：3515770