鋰離子正極三劍客之一：錳酸鋰

顆粒大小和形貌、粒度分布、比表面積、振實(shí)密度以及電極加工性能、高低溫循環(huán)性能、高倍率充放電性能以及循環(huán)性能等方面能夠滿足目前高端動(dòng)力型鋰離子電池對(duì)先進(jìn)正極材料的要求。

1，LiMn2O4的循環(huán)性能差和高溫容量衰減

LiMn2O4在高電壓充電條件下,電極中的Mn會(huì)溶解到電解液中;在深放電終止時(shí)發(fā)生Jahn-Teller反應(yīng);Li-ion嵌入/脫嵌過(guò)程中形成附加相,這些使得LiMn2O4循環(huán)壽命差,同時(shí)LiMn2O4在高溫下容量衰減迅速也是急待解決的問(wèn)題.

容量衰減的原因：三價(jià)錳發(fā)生歧化反應(yīng)，Mn3+→Mn2++Mn4+，Mn2+溶解形成Li1+xMn2-xO4→H1+xMn2-xO4，氫離子來(lái)源于LipF6分解所產(chǎn)生的HF。它取代8a和對(duì)16d位的鋰離子，生成無(wú)活性的HMn2O4。因此解決的辦法可以用表面包覆，使尖晶石表面不與HF接觸，也可以摻F，生成Li1+xMn2-xO4-xF2。為了切斷氫離子源，也嘗試用LiBF4代替LipF6，還提到加入沸石，以減少氫離子含量，也摻雜低價(jià)陽(yáng)離子，一取代Mn，摻Al和B效果較好。

2，LiMn2O4的一種合成方法

分析純LiNO3預(yù)先干燥待用，將干燥后的LiNO3與電解二氧化錳（EMD）按0.5：1至0.6：1的比例均勻混合，在280℃左右加熱12小時(shí)，待其冷卻后將其取出充分研磨，而后在410℃或460℃加熱一段時(shí)間，最后將溫度升高至650℃加熱24小時(shí)，得到最終樣品，除第一步反應(yīng)在空氣中進(jìn)行外，其它所有步驟均在氮?dú)庵羞M(jìn)行。

3，德國(guó)MERCK公司LiMn2O4的規(guī)格：

形態(tài)：LithiumManganeseOxideSpinel

顏色：黑色粉末（Blackpowder）

parTIcleSize：D50≈30μm

SpecificSurfaceArea：4m2/g（BET）

TapDensity：1.7Kg/l

SpecificCapacity：min120mAh/g（3Cycle，3.3--4.3vs.Li）

CellDesign：

①CellType：ButtonCell（Dia.20mm）

②Anode:LithiumMetal

③Electrolyte:LiquidBatteryElectrolyte,EC:DMC=50:50wt%,1MLipF6

④Cathode:AcTIvepowder:CarbonBlack:pTFE=80:15:5mix

⑤CathodeCurrentCollector:AluminiumFoil

⑥TestCondiTIons:Charge:C/7;Discharge:D/7

⑦potenTIalRange;3.3—4.3Vvs.Li