水热法制备LiMn2O4正极材料及其电化学性能研究
2016-07-13岳凯强张宇航张一波段连峰
科技传播 2016年8期
岳凯强+张宇航+张一波+段连峰
摘 要 本文采用水热合成的方法首先制备出了具有纳米棒状形貌的前驱体MnO2,然后又进一步通过水热法制备出了LiMn2O4样品。水热法所得样品基本保持了前驱体的纳米棒状形貌。纳米棒状LiMn2O4样品作为锂离子电池正极材料在0.1C电流密度下的初始放电容量为127.3mAh/g,在0.1C下循环200次以后仍保留了101.8mAh/g的放电容量。在1.0C的大倍率放电条件下,样品容量未发生严重衰减,200次循环以后保留了86.3mAh/g的放电容量,显示出了较好的电化学性能。
关键词 锂离子电池;LiMn2O4正极材料;MnO2前驱体
中图分类号 O6-3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0186-02
随着经济的快速发展以及人口数量的急剧增加,人们对能源的依赖性不断加大[1-3]。化石能源的巨大消耗引发了诸多的环境问题以及社会问题。最近几十年,人们对诸如水能、风能、太阳能等清洁能源的需求急剧增加,以便能够早日摆脱对于化石能源的依赖并从根本上解决全球性的环境问题[4,5]。作为储能装置的锂离子电池因其小体积、高能量密度、没有记忆效应、寿命长等优点被认为是最有前景的储能装置[6-8]。在锂离子电池正极材料中,已经大规模化应用的正极材料中还是以钴酸锂材料为主,而钴资源稀缺、价格昂贵且对环境危害较大[9]。相比而言,尖晶石结构的锰酸锂以其低成本、原料丰富、低毒性和高安全性等优点被认为是最有可能取代LiCoO2的新一代正极材料[10,11]。
本文首先通过水热法合成出了具有纳米棒状形貌的MnO2。然后以合成的MnO2作为前驱体,采用水热法制备出了LiMn2O4正极材料。……
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