LiFexMn2-xO4材料的制备与性能研究.pdfVIP

电池工 业 13卷第 6 2008年 l2月 LiFexMn 4材料的制备号陆能研究 杨茗佳 ，陈 猛 ，张维维 (哈尔滨工程大学 材料科学与化学工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要 ：采用溶胶一凝胶法合成了尖晶石型LiFexMn2O4x=0，0．05，0．1，0．2)正极材料。XRD测试结果 表 明该样品具有 良好的尖晶石结构。电化学性能测试的结果表明掺杂后的材料均具有较好的循环 稳 定性 。当掺 Fe量为 0．05时，首次放 电比容量为 104．37mAh／g，50次循环后 比容量还有 96．73 mAh／g，容量衰减率仅为7．7％。 关键词 ：溶胶一凝胶法；Fe掺杂；LiMn2O4；尖晶石 中图分类号：TM912．9 文献标志码 ：A 文章编号：1008—7923(2008)06—0393—04 ， ResearchonpreparationandpropertyofLiFexMn O4 YANGMing-jia，CHENMeng，ZHANGWei-wei (CollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering,HarbinEngineeringUniversity, Hrabin,Heilon~inag150001，China) Abstract：ThecathodematerialsmadeofspinelLiFeMn204(x=O，0．05，0．1，0．2)werepreparedbya sol-gelmethod．X-raydiffraction showedthatallthesampleshadperfectspinelstructure．Thetested resultofelectrochemicalperformance showedthatdopedmaterialshad perfectcyclicproperties．The dischargespecificcapacitywas104．37mAh／gatthefirstcycleandretained96．73mAh／gafter50cycles whenFedopingamountwasO．05．Thedischargespecificcapacityonlydecreased7．7％． Keywords：sol-gel；Feiondoping；LiMn204；spinel 在己开发的锂离子电池正极材料体系中，LiFe- 及制备工艺上有所创新 。 PO 具有安全、环保 以及价廉的多种优势，是近期重 溶胶一凝胶法是 目前LiMn20 的制备方法中研究 点研究的替代正极材料之一 】【】。然而，LiFePO存在的 最为成熟的一种 。该法合成的产物相结构纯度高 ，化 关键问题是电导率低 ，只适合在小电流密度下充放 学均一性好 ，尺寸小 ，比表面积大 ，因此不仅容量得 电 ；LiMn2O 系列材料以其原材料资源丰富、成本低 到提高 ，循环性能也有 明显的改善。笔者采用溶胶一 (Mn／Co约为 1／40—1／20)、安全性好、无环境污染 、易制 凝胶法制备 LiFeMn2O4(X=0，0．05，0．1，O．2)样 品，研 备等优点，因而成为当前的研究热点。LiMnzO 正极 究了该样品的晶体结构以及 电化学性能。 材料主要不足在于其均匀性不好，循环可逆性差和 高温容量衰减，要克服这些不足，关键是在合成方法 1 实验部分 1．1