層狀o-LiMnO2正極材料的合成及其電化學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、層狀正交LiMnO2具有高的理論放電容量(285mA·h/g)、對環(huán)境友好，錳資源豐富等優(yōu)點，是最具開發(fā)潛力的高能量密度鋰離子電池的正極材料之一。本論文旨在以o-LiMnO2為研究對象，通過控制合成條件來獲得不同形貌的o-LiMnO2，對合成的產(chǎn)物利用XRD、SEM等手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)性能的測試，進(jìn)一步探究其電化學(xué)性質(zhì)與其形貌之間的聯(lián)系。本課題的主要內(nèi)容如下：
　　 1．通過水熱方法首先合成出棒狀γ-MnOOH前驅(qū)，然后用

2、LiOH·H2O鋰化二次水熱得到o-LiMnO2納米棒，對產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)性能的測試。o-LiMnO2納米棒作為鋰離子電池正極材料表現(xiàn)出高的放電比容量和相對穩(wěn)定的循環(huán)性，在電流密度30mA/g下，最大放電比容量可達(dá)到197mAh/g，循環(huán)三十次后其放電比容量仍然保持在167mAh/g以上。
　　 2．通過共沉淀方法首先制備出MnCO3微球前驅(qū)，MnCO3微球空氣中800℃煅燒得到中間產(chǎn)物Mn2O3多孔微球，然后以Mn2O

3、3多孔微球為錳源采用熔融沉浸法合成出由納米顆粒堆積而成的o-LiMnO2多孔微球，電化學(xué)充放電測試表明o-LiMnO2多孔微球作為鋰離子電池正極材料在電流密度為30mA/g時循環(huán)7次后最大放電比容量達(dá)到210mAh/g,30次循環(huán)后放電比容量保持在170mAh/g以上，對應(yīng)的容量衰減率為19％。為進(jìn)一步探究o-LiMnO2電化學(xué)性質(zhì)與其形貌之間的關(guān)系，我們同時研究了用Li2CO3取代LiOH·H2O作為鋰源在相同條件下合成出o-LiMn