锂离子电池正极材料锰酸锂的改性研究VIP专享VIP免费

本文由redma123贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。30无机盐工业第41卷第10期IORGANICCHEMINCALSIDUSTRYN2009年10月锂离子电池正极材料锰酸锂的改性研究林茹,刘超锋12(1.新乡学院化学与化工工程学院,河南新乡453003;2.郑州轻工业学院,河南省表界面科学重点实验室):用氟化锂对预先合成的锰酸锂(Lin2O4)进行氟化处理,研究了处理温度对材料电化学比容量与高温摘要M下循环稳定性的影响。结果表明,氟化锂/锰酸锂混合体系在500℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;氟化锂处理可以改善锰酸锂材料的结晶度,热处理温度越高,处理后材料的结晶度越好;随着处理温度的升高,锰酸锂材料经历了从“烧结型”结晶型”到“的转变,700℃以上烧结的材料形成了八面体的晶体颗粒;初始比容量与循环性能也随着处理温度的不同而变化,600℃条件下处理的材料初始比容量最低,但循环性能最好。关键词:锂离子电池;尖晶石型锰酸锂;氟化改性;循环稳定性中图分类号:TQ131.11文献标识码:A文章编号:1006-4990(2009)10-0030-02ModificationoflithiummanganateascathodematerialforlithiumionbatteriesLinRu,LiuChaofeng12(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering;XinxiangUniversity,Xinxiang453003,China;2.He′ProvincialKeyLaboratoryofSurface&InterfaceScience,ZhengzhouUniversityofLightIndustry)nanfluenceoftreatmenttemperatureonmaterial′electrochemicalspecificcapacityandcyclingstabilityathightemperaturewassstudied.ResultsshowedthatmixtureofLiF/Lin2O4startedtoreactatabove500℃,andpropertiesofthetreatedmaterialsM尖晶石型锰酸锂被认为是具有良好应用前景的锂电池正极材料之一,尤其在动力电池方面。但是,以锰酸锂为正极材料的锂电池在存储(常温/高温)、循环过程中存在明显的电容量衰减现象,阻碍了锰酸锂材料的广泛应用。造成存储或循环过程中容量衰减的原因主要包括:放电末期的Jahn-Teller畸变对材料造成的破坏、电解液在材料表面分解造成的电池内阻增加、电解液中HF杂质对Lin2O4材M料的腐蚀溶解等。对合成的尖晶石型Lin2O4材料M进行改性,可以改善材料的化学稳定性、结构稳定性。通过F与Al/Mg/Cr同时掺杂改性使Lin2O4M材料具有良好的循环性能已经有文献报道。笔者采用LiF对预先合成的Lin2O4进行后处理,考M察了不同处理条件对材料性能的影响。[1-5]1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.perature,thebetterwascrystallizationofthematerialMorphologyofthematerialschangedfrom‘sintered’.typeto‘crystal2pacityandcyclingstabilityofthematerialsalsochangedwithtreatingcondition,andthetreatedmaterialat600℃hadthelowestinitialcapacitybutthebestcyclingstability.Abstract:Pre-synthesizedlithiummanganate(Lin2O4)wasmixedwithlithiumfluoride(LiF)forfluorination.In2MchangedsubstantiallyLiFtreatmentcouldiprovecrystallizationofLin2O4material,andthehigherwasthetreatingtem2.mMKeywords:lithiumionbattery;spinellithiummanganate;fluorinationmodification;cyclingstabilitylized’withtheincreasingoftemperature,andproductobtainedatover700℃showedoctahedralcrystallite.Initialca2type1试验过程1.1氟化改性的工艺条件优化Lin2O4材料的合成采用固相反应法,原材料为M工业级的Li2CO3/LiOH和MnO2,LiF为分析纯试剂。采用球磨的方法将Lin2O4与LiF干态混合M1h,Lin2O4与LiF物质的量比为1.0∶1。将混合M0.物料在空气气氛并在适当温度和时间内热处理。1.2电化学测试将上述处理后的样品作为正极活性物质组装成模拟锂电池,金属锂作为负极,聚丙烯-聚乙烯复合薄膜Celgard2400作为隔膜,电解液为1mol/L的LiPF6/EC-DMC(碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的体积比为1∶)。正极组成:质量分数为85%的活性物质1+质量分数为10%的导电炭黑+质量分数为5%的http://www.cnki.net2009年10月林茹等:锂离子电池正极材料锰酸锂的改性研究PTFE(聚四氟乙烯)黏合剂。制作的电池正极极片31在140℃下真空干燥...