超声辅助还原法制备尖晶石锰酸锂研究
2015-08-01王曼丽江忠远罗玉航袁加野
王曼丽,林 永,江忠远,罗玉航,袁加野
(遵义师范学院化学化工学院,贵州遵义563002)
超声辅助还原法制备尖晶石锰酸锂研究
王曼丽,林 永*,江忠远,罗玉航,袁加野
(遵义师范学院化学化工学院,贵州遵义563002)
采用超声辅助水热还原法制备尖晶石锰酸锂,并研究不同水热反应时间对锰酸锂性能的影响。采用XRD、SEM对所得样品的晶体结构、微观形貌进行了表征。电化学性能采用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电进行检测。结果表明:水热法合成的LiMn2O4颗粒结构整体分布较为均匀、稳定。水热时间12 h的尖晶石LiMn2O4嵌锂比容量最高可达137.6 mAh/g,且循环性能良好。
锰酸锂;超声辅助;水热合成法
目前,锂离子电池以高能、环保、比能量大、可快速充放电等优势在3C电子产品、电动交通工具市场、工业和储能市场都将持续高速发展。锂离子电池常用正极材料为钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)等,然而LiCoO2存在安全性差、钴有毒且价格昂贵的缺点,LiFePO4则电导率较低[1],其两者的应用和发展也一直受到限制。LiMn2O4因具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好等优点,是理想的锂离子电池正极材料,但LiMn2O4存在比容量较低、高温稳定性较差[2]的主要问题。
为了提高LiMn2O4的综合性能,国内外学者尝试了高温固相法、溶胶凝胶法等进行LiMn2O4的合成。高温固相法存在合成材料颗粒较大、粒度分布不均匀等缺点,所合成LiMn2O4的比容量一般为110 mAh/g左右,邹兴等[3]以自制四氧化三锰为锰源时,制备得到首次嵌锂比容量可达136.51 mAh/g,但循环30周后降至110 mAh/g,循环稳定性有待提高。……
