熔融浸渍法合成单晶锰酸锂作为锂离子电池阴极材料.pdf

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1、第30卷第8期无机化学学报Vol

2、30No．82014年8月CHINESEJ0URNAL0FIN0RGANICCHEMISTRY1977．1984熔融浸渍法合成单晶锰酸锂作为锂离子电池阴极材料余琦1田建华，1冯明燕1单忠强1崔兰2(天津大学化工学院，天津300072)(天津大学分析测试中心，天津300072)摘要：以二氧化锰和氢氧化锂为原料，通过熔融浸渍法合成具有尖晶石构型的单晶锰酸锂。前驱体一MnO：以乙酸锰和过硫酸钠为原料通过水热反应合成。基于TGMDTA测试，确定了单晶锰酸锂的煅烧温度为470℃预烧5h，再升温至750℃保温12h。XRD，丌IR和SEM结果表

3、明，合成的单晶锰酸锂具有均～的棒状结构以及良好的结晶性。电化学性能测试结果表明材料在0．1C倍率下充放电时。其首次放电比容量可达126mAh·g一．且在一百次循环之后容量保持率为91％。关键词：锂离子电池；锰酸锂；单晶；熔融浸渍法中图分类号：0614．111：0614．711文献标识码：A文章编号：1001．4861(2014)08—1977．08DOl：10．11862／CJIC．2014．258Melt·ImpregnationSynthesisofSingleCrystallineSpinelLiMn204NanorodsasCathodeMaterialsf

4、orLi．IonBatteriesYUQiTIANJian—Hua，一FENGMing—YanSHANZhong—QiangCUILan。(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072，China)nalysisandTestingCenter,TianjinUniversity,Tianjin300072。China)Abstract：ThesinglecrystallinespinelLiMn204wassynthesizedbymelt—impregnation

5、methodwiththeprecursor卢一Mn02andLiOH．The卢-MnO2waspreparedfromMn(CH3CO0)2·4H20andNa2S208byhydrothermalreaction．BasedonTGMDTAanalysis．theoptimalcalcinationtemperatureisfixedat470℃for5hfollowedby750℃f0r12h．TheinuenceofthesinteringprocessonpropertiesofsinglecrystallineLiMn204wasalsoinvestig

6、ated．XRD，FTIRandSEMresultsdemonstratetheuniformparticlesandgoodcrystallinityofsinglecrystallinespinelLiMn204nanorods．ThesinglecrystallineLiMn2O4obtainedbyMelt-impregnationmethodexhibitsasuperiorelectrochemicalperformance，whichdeliversaninitialspecificcapacityof126mAh。g一and91％capacityre

7、tentionatthelOOthcycleinthepotentialrangeof3．0to4．4V(VSLi／Li3．Keywords：Li—ionbattery；LiMn204；singlecrystalline；melt—impregnationmethod0Introductionweight，andlongcyclelife，havebeenregardedasoneofthenear—termsolutions[1_31．However．thereportedLiLookingforgreenrenewableresourcestoreplace—i

8、ontechnologiesfallshortofmeetingtheelectricnon—renewableresourcesisessentialin21stcenturyvehiclesrequirementofhighercharge—dischargeratebecauseoftheworldwideenergyshortage．Li-ioncapability．Therefore，itishighlydesirabletodevelopbatteries，owingtotheirhighenergydensity，lightthematerials