基于Mn3+浓度和形貌控制的高性能LiNi0.5Mn1.5O4正极材料

作者：罗英; 王勇; 郭满毅; 薛志民; 刘雯; 晏莉琴; 解晶莹^*; 闵凡奇

来源：上海航天(中英文）, 2020, 37(02): 46-53.

DOI：10.19328/j.cnki.1006-1630.2020.02.006

• 锂离子电池
• LiNi0.5Mn1.5O4材料
• 高电压
• 3+含量" name="keyword">Mn3+含量
• 形貌

为了改善高电压镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)材料的电化学性能,提出利用退火热处理过程调控Mn3+含量和材料形貌来制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。LiNi0.5Mn1.5O4材料的电性能是材料结构、形貌等多因素影响的结果。退火热处理有助于Mn3+氧化成Mn4+,实现Mn3+含量调控。退火后材料的空间结构由Fd3m向P4332转变,且具有微米级多面体形貌,有效提高了循环稳定性和放电平台。研究表明:700℃退火保温15 h合成的材料在20 C下具有118 mAh·g-1放电比容量,循环100次容量保持率提高到92.8%。因此,通过优化Mn3+含量、控制材料形貌可以实现高性能LiNi0.5Mn1.5O4材料制备。

• 单位
  燕山大学; 西北工业大学; 上海空间电源研究所; 环境与化学工程学院; 材料学院