鋰離子電池正極材料層狀錳酸鋰的制備與性能研究.pdf

1、正交型層狀錳酸鋰о-LiMnO2具有理論比容量高，價格低廉，原料豐富以及對環(huán)境無污染等優(yōu)點，是一種極有潛力的鋰離子電池正極材料。由于о-LiMnO2的電化學性能與其制備方法和形貌密切相關(guān)，且水熱法易于控制所合成材料的結(jié)晶度、形貌及粒度分布等，本文采用水熱法，分別以γ-MnOOH納米棒、α-Mn2O3納米棒、Mn2O3-air和Mn2O3-N2為錳源，利用其不同形貌制備出多形貌的o-LiMnO2。并通過XRD、SEM、TEM和電化學測試等

2、手段對其結(jié)構(gòu)、形貌和電化學性能進行了研究。
　　以KMnO4和CTAB為原料，采用水熱法合成γ-MnOOH納米棒的最佳制備條件為：反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時間為12 h，KMnO4和CTAB的摩爾比為3:1，升溫速率為5℃·min-1。該納米棒的平均直徑約為200-500 nm，長度約為5-10μm。進一步以γ-MnOOH納米棒和LiOH·H2O為原料在水熱條件下合成出o-LiMnO2納米棒，其在2.0-4.5 V電壓范圍內(nèi)，0.

3、1 C倍率下的首次放電比容量高達167.1 mAh·g-1，最高放電容量達到194.4 mAh·g-1，循環(huán)30周后容量保持率為78.7％。但o-LiMnO2納米棒經(jīng)高溫煅燒后呈顆粒狀，電化學性能變差。
　　以MnO2分別在空氣、氮氣氣氛中煅燒生成的Mn2O3-air和Mn2O3-N2為前驅(qū)體制備出顆粒狀的o-LiMnO2-air及o-LiMnO2-N2的電化學性能不同。其中, o-LiMnO2-air的電化學性能更好。以γ-Mn