編號：NMJS08016
篇名：鋰離子電池正極材料LiCoMnO4制備及其電化學(xué)性能研究
作者：車雯 萬曉雯 何輝輝 劉三超 章冬云 常程康
關(guān)鍵詞： 鈷錳酸鋰 正交試驗 尖晶石結(jié)構(gòu) 電化學(xué)性能
機(jī)構(gòu)： 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 尖晶石結(jié)構(gòu)的LiCoMnO4由于含有Li離子和價態(tài)可變的Co離子、Mn離子,可以作為鋰離子電池的正極,在輸出電壓為5.3 V左右時具有高能量密度優(yōu)勢。但其合成過程中產(chǎn)生的Li2MnO3非活性雜質(zhì),會影響其充放電容量。采用正交試驗研究方法,討論了鋰過量程度、原料球磨粒徑、成型壓力、燒結(jié)溫度4個因素對LiCoMnO4相純度的影響。通過研究得到優(yōu)化的材料合成方案,并對其樣品進(jìn)行了電化學(xué)性能測試分析。對比實驗結(jié)果顯示,LiCoMnO4優(yōu)化方案中的樣品17#,其電池首次放電容量為99.7 mAh·g-1,首圈庫倫效率達(dá)到93.3%;而樣品1#首次放電容量為94.6 mAh·g-1,首圈庫倫效率為94.2%。優(yōu)化工藝對容量保持率有很大影響,循環(huán)100圈后,17#樣品容量保持率為79.4%,而1#樣品容量保持率為41.6%。對于倍率特性,優(yōu)化后的17#樣品在5 C充放電條件下還具有67.2 mAh·g-1的比容量。上述結(jié)果顯示,優(yōu)化的材料合成方案提高了LiCoMnO4材料的電化學(xué)性能;此類材料有望成為新一代鋰離子電池高電位正極材料。
