LiMn2O4正极材料高温固相合成工艺的优化.pdf

第 40卷 第 1期 电 池 Vo1．40．N0．1 2010正 2月 BATTERY BIM0NTHLY Feb．．20l0 LiMn2O4正极材料高温固相合成工艺的优化 张瑾瑾 ，周友元 ，周 耀 ，赵 罡 (湖南长远锂科有限公司，湖南长沙 410205) 摘要：用正交实验，通过XRD、SEM及电化学性能分析，优化了锂离子电池正极材料 LiMn204的高温固相合成工艺。对产 物性能影响的顺序为：锂锰物质的量比烧结温度 恒温时间。在 n(Li)：，l(Mn)=0．525：1．000、烧结温度为820℃及恒 温时间为 14h时，合成的LiMn204的综合性能最好 ，尖晶石结构和表面形貌 良好 ，lC首次放电比容量为 119．0mAh／g，第 50次循环的容量保持率为95．8％。 关键词：正极材料 ； LiMn204； 高温目相合成； 优化 中图分类号：TM912．9 文献标识码：A 文章编号：1001—1579(2010)01—0027—03 Optimizationofhigh-temperaturesolid-phase s~vynntthheessiizziinnggprocessftoorraccatthllooOdeemmaatteerriiaallLLiiMMnn220044 ZHANGJin-jin，ZHOUYou—yuan，ZHOUYao，ZHAOGang (HunanChangyuanLicoCo．，Lid．，Changsha，Hunan410205，China) Abstract：Usingtheorthogonalexperiment，thehigh-temperaturesolid-phasesynthesizingprocessforLi-ionbatterycathodema— terialLiMn204wasoptimizedbyXRD，SEM andelectrochemicalperformanceanalyses．Theorderofinfluencingtheperformance oftheproductswas：molarratiooflithium tomanganesesinteringtemperaturethermostatictime．TheLiMn2o4synthesizedat ，l(Li)：n(Mn)=O．525：1．000，820℃ofsinteringtemperatureand14hofthermostatictimehadthebestcomprehensiveperfor- mance．Ithadfinespinelstructureandsurfacemorphology，theinitial specificdischargecapacityat1C was119．0mAh／g，theac · pacityretentionrateatthe50thcycleWas 95．8％ ． Keywords：cathodematerial； LiMn2o4； high-temperaturesolid·phasesynthesizing； optimization 锂离子电池用正极材料主要为层状结构的LiCo02、层状 本文作者用工艺简单、合成过程易控制的高温固相法[】 结构的LiNiO2、橄榄石结构的 LiFeP40 以及尖晶石结构的 合成了LiMn204，并分析了各因素对产物性能的影响。 LiMn240…。 1 实验 大规模商品化应用的LiCo02因价格高昂和安全性能较 差，后续发展受限；LiNi02因近似苛刻的制备条件、较差的耐 1．1 材料的制备 过充性和热稳定性，难以满足商品化应用的要求2【；LiFeP04