非计量化合物LiMnMOF的固相合成及其电化学性能测试

• 作 者: 刘冬如
• 机 构: 中南大学
• 出 处: 中南大学
• 发表日期: 2005年8期
• 关键词: 层状LiMnO2

本文在详细评述了锂离子电池及其正极材料研究进展的基础上，选取层状LMnO<,2>为研究对象，对其合成和掺杂改性进行了详细研究。
研究了以一水氢氧化锂、四水草酸锰、三氧化二钼为合成原料，采用高温固相分段加热法合成IAMn<,0.9>Mo<,0.1>O<,2>。其首次充电容量为160 mAh·g<-1>，放电容量为158 mAh·g<-1>。经10次充放电循环后，其充电容量为156 mAh·g<-1>，放电容量为155 mAh·g<-1>。Mo<3+>的掺杂降低了LiMnO<,2>的容量，但提高了其循环扫描稳定性和充放电稳定性，且其晶型致密细小均匀。
研究了以一水氢氧化锂、电解二氧化锰EMD、三氧化二铬为原料，直接高温固相合成LiMn<,0.85>Cr<,0.15>O<,2>。其首次充电容量为149 mAh·g<-1>，放电容量为150mAh·g<-1>。经10次充放电循环后，其充电容量为148 mAh·g<-1>，放电容量为148mAh·g<-1>。所合成的试样循环稳定性、充放电稳定性好。
研究了—水氢氧化锂、电解二氧化锰EMD、三氧化二铬、活性碳C、氟化锂为原料，采用中温固相法，利用活性碳C的还原性，合成LiMn<,0.85>Cr<0.15>O<,1.95>F<0.05>。常温下(25℃)，其首次充电容量为168 mAh·g<-1>，放电容量为210 mAh·g<-1>；经18次充放电循环后，其充电容量为186 mAh·g<-1>，放电容量为163 mAh·g<-1>。高温下(55℃)，其首次充电容量为194 mAh·g<-1>，放电容量为174 mAh·g<-1>；经9次充放电循环后，其充电容量为193 mAh·g<-1>，放电容量为151 mAh·g<-1>。充放电容量高，循环稳定性和充放电稳定性好。经XRD检测，它主要为o-LiMnO<,2>Mo<3+>Cr<3+>的掺杂，提高了LiMnO<,2>的循环和充放电的稳定性。Cr<,3+>、F<->阴阳离子共掺杂，既提高了IJMnO<,2>的容量，又提高了其循环和充放电的稳定性。