Al离子掺杂正极材料LiMn_2O_4的高温循环性能

作者：李智敏; 罗发; 张玲; 朱冬梅; 周万城

来源：稀有金属材料与工程, 2007, S2: 623-626.

• 正极材料
• 锰酸锂
• LiAl_xMn_(2-x)O_4
• 高温循环性能 cathode materials
• lithium manganate oxide
• cycling performance at elevated temperature

采用固相反应法分别合成正极材料LiMn_2O_4和LiAl_xMn_(2-x)O_4(x=0.05,0.1,0.3)。对它们进行XRD和SEM测试,并对比了高温下的循环性能。结果显示:除Al掺杂量x=0.3时,合成物出现了LiAlO_2杂质相外,其余皆具有单一的尖晶石相结构。掺杂后的晶体颗粒比较圆润。LiMn_2O_4在高温下经过20次循环后,其比容量降低29%,衰减很快。造成衰减的主要原因是Mn~(3+)歧化反应生成的Mn~(2+)在电解液中的溶解,以及Jahn-Teller效应。通过阳离子Al~(3+)的掺杂,有效的提高了尖晶石LiMn_2O_4的高温循环性能。

• 单位
  西北工业大学; 西安电子科技大学; 物理学院; 凝固技术国家重点实验室