固相燃烧法快速合成尖晶石型LiMn2O4正极材料及电化学性能

摘要：

采用固相燃烧法在400℃、500℃、600℃和650℃一次燃烧反应1h,再在650℃焙烧6h,快速制备了LiMn2O4正极材料.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱等手段对样品进行表征.结果表明:随着燃烧反应温度的升高,材料的结晶性和颗粒逐渐增大,均属于亚微米尺寸,600℃是LiMn2O4材料颗粒快速生长的关键温度.电化学测试表明,放电比容量和倍率性能随着燃烧温度的升高呈逐渐降低的趋势,其中燃烧温度为400℃合成的LiMn2O4样品(LMO-400)具有最优的倍率性能和循环寿命.在1C和5C,首次放电比容量分别为111mAh/g和90.5mAh/g,循环1000次后容量保持率分为62.1％和67.5％.EIS和CV测试结果表明,LMO-400具有较小的电荷转移电阻150Ω、较小的表观活化能22.22kJ/mol以及较大的锂离子扩散系数1.35×10-15cm2/s.不同的燃烧反应温度对尖晶石型LiMn2O4颗粒尺寸、结晶性等有显著的影响,导致其电化学性能有显著差异,亚微米尺寸的颗粒具有较好的电化学性能.

关键词：燃烧反应温度、固相燃烧法、LiMn2O4、正极材料、颗粒尺寸、电化学性能

所属期刊栏目：50

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金U1602273;51972282

在线出版日期：2022-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：170-175