陈海清，肖 湘，谭 令

焙烧分解－高温固相法制备层状锰酸锂及其性质研究

陈海清，肖 湘，谭 令

（湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100）

锰酸锂具有尖晶石和层状两种结构，而层状LiMnO2具有无毒、安全、理论容量高等优点。以专用的MnO2在空气中高温焙烧分解Mn2O3，与电池级LiOH·H2O为原料，采用高温固相法，合成层状锰酸锂，其最佳合成条件为：锂锰配比为1.03，球磨均匀，经600℃温度，氩气保护气氛下，合成8 h，合成的层状LiMnO2材料，其首次充放电容量分别达到279 mAh／g和171 mAh／g，经20次循环后容量保持率为96.2%。合成的层状LiMnO2材料具有相对较好的电化学性能。

锂离子电池；正极材料；焙烧分解；高温固相法；层状锰酸锂

目前国内外锂离子电池正极材料真正规模工业化的只有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂［1～11］。在众多的正极材料体系中，锰系材料资源丰富、价格低廉、对环境无污染等。锰酸锂具有尖晶石和层状两种结构，尖晶石结构锰酸锂LiMn2O4理论容量148 mAh／g，由于尖晶石型锰酸锂循环性能差，特别是高温下容量衰减严重，目前尚未得到大规模应用。层状LiMnO2比容量170 mAh／g，已成为目前研究的热点，在电动汽车、空间技术等领域具有十分广阔的应用前景［12～19］。目前层状LiMnO2距离商业化还有一定的距离。主要问题有：锰的氧化物的结构与价态变化比较复杂，Mn3＋的Jahn－Teller效应；正交晶系LiMnO2在循环过程中有明显的容量衰减现象；单斜晶系LiMnO2制备方法不易掌握［20～28］。

1 试 验

1.1试验原料

本试验采用的原料为电池专用二氧化锰。LiOH ·H2O采用的分析纯（天津市科密欧化学试剂有限公司提供）；……