摘要

为有效抑制尖晶石锰酸锂的Jahn-Teller效应,改善其在高倍率充放电循环中容量衰减快的问题,采取熔盐燃烧法和不同焙烧温度成功制得LiNi0.05Mn1.95O4样品。实验结果表明,Ni掺杂和不同的焙烧温度没有改变LiMn2O4的晶体结构,随焙烧温度升高,结晶性增加,颗粒尺寸增大,逐渐由纳米级变为亚微米级。优化焙烧温度650 ℃下制备样品电化学性能最优,5C下初始放电比容量及500次循环后容量保持率分别为100.8 mAh/g和80.0%,更高倍率10C下500次循环容量仅衰减7.5%。动力学性能测试结果表明,其具有较大锂离子扩散系数(1.93×10-16 cm2/s)和较小表观活化能(25.67 kJ/mol)。Ni掺杂和不同的焙烧温度抑制了LiMn2O4材料的Jahn-Teller效应,提高了材料的倍率性能和循环寿命。

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