材料加工期末作业.doc

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1、材料加工技术猛酸锂制备工艺方法简介姓名：赵博学号：217260952018年1月15日尖晶石型猛酸锂一、刖吕尖晶石型镭酸锂概述镭酸锂主耍包括尖晶石型镭酸锂和层状结构镭酸锂，其中尖晶石型猛酸锂结构稳定，易于实现工业化生产，如今市场产品均为此种结构。尖品石型猛酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的止极材料（空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结，形成三维的锂离子扩散通道），至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钻酸锂LiCo02成为新一代锂离子电池的正极材料。但

2、其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。尖晶石猛酸锂动力电池循环寿命较短和储藏性能差的主耍原因之一是猛酸锂的猛易溶解丁-电解液中，特别在高温下（60°C）猛的溶解尤为严重。传统认为猛酸锂能量密度低、循环性能差、结构不稳定！尖晶石型猛酸锂展于立方晶系，Fd3m空间群，理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构，锂离子可以可逆地从尖品石品格中脱嵌，不会引起结构的塌陷，因而具有优异的倍率性能和稳定性。如今，传统认为毎酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观（万力新能典型值:123mAh/g,400次，高循环型典型值107mAh/g,2000次）。表面修饰和掺

3、杂能有效改善其电化学性能，表面修饰可有效地抑制镭的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能，相信会成为今后对尖晶石型猛酸锂进行改性研究的方向之一。二、尖晶石镒酸锂结构和性质2.1尖晶石型镒酸锂结构LiMn2O4是一种典型的离子晶体，并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体，晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积（ABCABC-.,相邻氧八面休采取共棱相联），锂占据1/8氧四面体间隙（V4）位置（Li0.5

4、Mn2O4结构中锂作有序排列：锂有序占据1/16氧四面体间隙），镭占据氧1/2八面体间隙（V8）位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子，16个镭原子，32个氧原子，其中Mr?+和Mn心各占50%o由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构（fee）型的两尖晶石型猛酸锂一、刖吕尖晶石型镭酸锂概述镭酸锂主耍包括尖晶石型镭酸锂和层状结构镭酸锂，其中尖晶石型猛酸锂结构稳定，易于实现工业化生产，如今市场产品均为此种结构。尖品石型猛酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的止极材料（空的四面体和八面体通过共面和共边相互联结，形成三维的锂离子扩散通道），至今

5、一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钻酸锂LiCo02成为新一代锂离子电池的正极材料。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。尖晶石猛酸锂动力电池循环寿命较短和储藏性能差的主耍原因之一是猛酸锂的猛易溶解丁-电解液中，特别在高温下（60°C）猛的溶解尤为严重。传统认为猛酸锂能量密度低、循环性能差、结构不稳定！尖晶石型猛酸锂展于立方晶系，Fd3m空间群，理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构，锂离子可以可逆地从尖品石品格中脱嵌，不会引起结构的塌陷，因而具有优异的倍率性能和稳定

6、性。如今，传统认为毎酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观（万力新能典型值:123mAh/g,400次，高循环型典型值107mAh/g,2000次）。表面修饰和掺杂能有效改善其电化学性能，表面修饰可有效地抑制镭的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能，相信会成为今后对尖晶石型猛酸锂进行改性研究的方向之一。二、尖晶石镒酸锂结构和性质2.1尖晶石型镒酸锂结构LiMn2O4是一种典型的离子晶体，并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体，晶胞常数

7、a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积（ABCABC-.,相邻氧八面休采取共棱相联），锂占据1/8氧四面体间隙（V4）位置（Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列：锂有序占据1/16氧四面体间隙），镭占据氧1/2八面体间隙（V8）位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子，16个镭原子，32个氧原子，其中Mr?+和Mn心各占50%o由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构（fee）型的两倍，因此，每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方