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納米中空球狀高電位LiNi0.5Mn1.5O4的制備及其電化學(xué)性能

吳宏照; 張少飛; 張志佳; 康建立 天津力神電池股份有限公司; 天津300384; 天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 天津300387

摘要:以NiCl2·6 H2O和MnCl2·4 H2O為原料,采用溶劑熱法可制備出Ni0.5Mn1.5(CO3)2前驅(qū)體,將前驅(qū)體進(jìn)行空燒和鋰化可成功制備出具有高電位的LiNi0.5Mn1.5O4正極材料。分別從磁力攪拌混合的攪拌速率與時(shí)間,以及空燒、鋰化工藝的影響因素出發(fā),探討了不同條件下合成前驅(qū)體Ni0.5 Mn1.5(CO3)2、中間產(chǎn)物Ni3Mn7Ox及終產(chǎn)物L(fēng)iNi0.5Mn1.5O4的結(jié)構(gòu)與形貌。對(duì)得到的正極材料LiNi0.5Mn1.5O4進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試,結(jié)果表明:添加非離子活性劑PVP后,慢速下磁力攪拌時(shí)間4 h,控制反應(yīng)溫度200℃,反應(yīng)時(shí)間30 min時(shí)得到的前驅(qū)體結(jié)構(gòu)均勻,并通過(guò)空氣中500℃處理(1℃/min),800℃條件下在LiOH∶Li2NO3=1∶2 (摩爾比)中鋰化5 h,以0.5℃/min降溫速率得到的正極材料LiNi0.5Mn1.5O4具有最優(yōu)的電化學(xué)性能。在0.1 C條件下放電比容量可達(dá)到150 mAh/g以上,且倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性好。

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