【摘 要】
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锂离子电池是一种绿色高能可充电池,具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等突出优点,广泛应用于各个领域。尖晶石型锰酸锂正极材料由于其生产成本
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锂离子电池是一种绿色高能可充电池,具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等突出优点,广泛应用于各个领域。尖晶石型锰酸锂正极材料由于其生产成本低,锰资源丰富,安全性能好等原因,被认为是2]世纪很有发展前景的锂离子正极材料。尖晶石型LiMn2O4正极材料是典型的三维隧道结构,有利于电池循环充放电时离子的扩散。本文采用高温机械力化法,以电解二氧化锰和碳酸锂为原料,在空气气氛下烧结合成锰酸锂正极材料。用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等相关表征手段对合成的锰酸锂样品的结构、微观形貌等进行分析,并且用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗等电学测试方法对材料的电化学性能进行表征。通过大量实验研究了高温机械力化学的球磨温度、球磨时间、锂锰摩尔比、球料比等因素对LiMn2O4材料结构、平均粒径、比表面、微观形貌的影响,进而研究了材料的电化学性能：充放电性能、倍率性能以及循环性能。实验结果表明LiMn2O4正极材料的最佳的合成工艺条件为：碳酸锂与电解二氧化锰按锰锂摩尔比为1.05：2称取,球料比为10：1,在650-C条件下高温球磨12h,合成了LiMn2O4正极材料料,结合XRD、SEM、激光粒度和比表面分析,材料具有典型的尖品石结构,结晶度高,无杂质相,平均粒径细小、分散性好；通过恒流充放电分析,0.1C倍率下首次放电比容量为123.8 mAh/g,20次循环后,容量保持在103.4 mAh/g,不同倍率下放电材料,随着充放电倍率的逐渐增大,比容量也随之降低,循环稳定性升高。
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