F-掺杂改性锂锰一次电池的性能研究
2015-10-21李节宾李军生皮正杰
王 博,李节宾,李军生,李 磊,皮正杰
(陕西应用物理化学研究所,陕西 西安,710061)
F-掺杂改性锂锰一次电池的性能研究
王博,李节宾,李军生,李磊,皮正杰
(陕西应用物理化学研究所,陕西 西安,710061)
将 (NH4)HF2与MnO2混合均匀后经热处理制备了掺F-的MnO2正极材料MnO1.99F0.01,并制备成锂锰一次电池。XRD测试表明F-掺杂改变了MnO2正极材料的结构;电化学性能测试表明F-掺杂提高了锂锰一次电池的放电比容量,放电比容量从200mAh/g提高到225mAh/g;此外,F-掺杂改善了Li/ MnO2电池的储存寿命,储存寿命增加到16a。
锂锰一次电池;F-掺杂;MnO2;储存寿命
由于Li/ MnO2电池具有高电压、高比功率、高比容量、免激活、低自放电率(长的储存寿命)的特点,可实现小型化甚至微小型化,长时间连续工作,并且具有宽广的工作温度范围(-40~+50℃),目前已广泛地应用于电子钟表、计算器、助听器、收录音机、照相机、测量以及中小型低功率的电子通讯装置和发电设备中[1]。
随着电子通讯设备小型化、智能化的发展及其对长储寿命的要求,锂锰一次电池日益受到研究者的重视。然而,由于Li/ MnO2电池在长时期储存时,受到气胀、自放电等因素影响,目前其储存寿命仅为5a[2];因而很有必要对其性能进行改善研究。Q. Luo等人[3]通过以(NH4)HF2为氟源,制备F-掺杂LiMn2-2yLiyMyO4-xFx(M=Fe, Co, and Zn)作为锂离子电池正极材料,极大地提高了锂离子电池的循环使用寿命。本文引入F-,掺杂改性锂锰一次电池正极材料MnO2,以改善软包装锂锰一次电池性能及其储存寿命。
1 实验
1.1F-掺杂二氧化锰的制备
将(NH4)HF2(化学纯,西安试剂厂)与MnO2(电解二氧化锰,工业级,湘潭电化科技有限公司)按0.01∶1(摩尔比)称量,置于研钵中研磨混合均匀5h后放入坩埚内,在SXL-1200中温箱式炉中以5℃/min速度升温至400℃,保温4h,自然冷却至室温,备用。……
