廖钦林，刘玉红，唐 勇，郭祥安

(肇庆市风华锂电池有限公司，广东 肇庆 526020)

复合掺杂改性尖晶石型锰酸锂的研制*

廖钦林，刘玉红，唐 勇，郭祥安

(肇庆市风华锂电池有限公司，广东 肇庆 526020)

采用固相合成工艺路线，通过复合掺杂对尖晶石锰酸锂进行改性处理，研究了复合掺杂工艺以及掺杂比例对尖晶石锰酸锂材料性能的影响.实验结果表明:采用两步固相合成，一次合成时掺杂纳米Al2O3、稀土氧化物复合掺杂剂，二次合成时添加少量Nb2O5制备的改性锰酸锂材料的首周放电比容为121.5mAh/g，55℃循环100周容量保持率达到91.4%，材料的体积能量密度达到344.73mAh/cm3.

复合掺杂;改性尖晶石锰酸锂;循环性能;体积能量密度

锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应和使用寿命长等优点，广泛应用于移动通信、数码相机等便携式电子产品以及电动交通工具中.钴酸锂材料的安全性差、价格昂贵;而尖晶石锰酸锂材料在3.95～4.1 V电压下，其理论容量保持在148 mA·h/g［1］，其嵌锂电压特性可以和钴酸锂媲美，它不仅能够降低电极材料的成本，而且可以提高安全性，是近年来锂离子电池正极材料的研究热点.对锂锰氧化物而言，锂在嵌脱过程中因Jahn－Teller效应引起的畸变，并由此引起的材料结构的膨胀与收缩，是锂离子电池容量衰减的主要原因［2］.为了克服容量衰减，少量的掺杂以取代Mn，改善循环稳定性是一成功的方法［3～5］，特别是高温循环性能.本文采用纳米Al2O3、稀土氧化物、Nb2O5对尖晶石锰酸锂进行复合掺杂……