为了解决尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)电池正极在高温下容量降低过快的问题,通过简单方法将NiO包覆到LiMn2O4粉体表面,并对包覆前后LiMn2O4粉体材料的结构、形貌和相应正极材料的电化学性能进行了研究.结果表明:NiO包覆LiMn2O4粉体后其晶体结构没有发生改变,表面呈现钟乳石状突起;与包覆前相比,NiO包覆LiMn2O4粉体后的正极材料的循环性能和倍率性能分别提高了8.79%和14.04%.
所属栏目
材料性能及其应用
收稿日期
2014/3/42014/12/7
作者单位
张静:上海市纳米科技与产业发展促进中心实验室, 上海 200237
王月磊:上海市纳米科技与产业发展促进中心实验室, 上海 200237上海工程技术大学化学化工学院, 上海 201620中国科学院 上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
刘浩涵:上海市纳米科技与产业发展促进中心实验室, 上海 200237中国科学院 上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
邱胜杰:上海市纳米科技与产业发展促进中心实验室, 上海 200237
蔡 聪:上海市纳米科技与产业发展促进中心实验室, 上海 200237
宓一鸣:上海工程技术大学化学化工学院, 上海 201620
备注
张静(1976-),女,四川广元人,工程师,硕士.
引用该论文:
ZHANG Jing,WANG Yue-lei,LIU Hao-han,QIU Sheng-jie,CAI Cong,MI Yi-ming.Elevated-Temperature Electrochemical Performance of LiMn2O4 Anode Material Modified by Simple Coating[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(3):59～64
张静,王月磊,刘浩涵,邱胜杰,蔡 聪,宓一鸣.简单包覆改性LiMn2O4正极材料在高温下的电化学性能[J].机械工程材料,2015,39(3):59～64
参考文献
【1】
赵智泉,刘庆雷,黄大成,等.锂离子电池负极用硅/碳纳米复合材料制备方法和性能的研究进展[J].机械工程材料,2012,36(9):1-7.
【2】
见姬,周文娟,徐国祥,等.锂离子电池正极材料行业分析[J].科技情报开发与经济,2014,24(4):146-149.
【3】
黄可龙,王兆翔,刘素琴.锂离子电池原理与关键技术[M].北京:化学工业出版社,2008.
【4】
SU L W,JING Y,ZHOU Z.Li ion battery materials with core-shell nanostructures[J].Nanoscale,2011,3:3967-3983.
【5】
AMATUCCI G,PASQUIER A D,BLYR A,et al.The elevated temperature performance of the LiMn2O4/C system:failure and solutions[J].Electrochim Acta,1999,45:255-259.
【6】
AOSHIMA T,OKAHARA K,KIYOHARA C,et al.Mechanisms of manganesespinels dissolution and capacity fade at high temperature[J].J Power Sources,2001,97/98:377-380.
【7】
PITCHAI,R.THAVASI V,MHAISALKAR S G,et al.Nanostructured cathode materials:a key for better performance in Li-ion batteries[J].J Mater Chem,2011,21:11040-11051.
【8】
XIA Y,ZHOU Y,YOSHIO M.Capacity fading on cycling of 4V Li/LiMn2O4 cells[J].J Electrochem Soc,1997,144 :2593-2560.
【9】
江剑兵,杜柯,曹雁冰,等.机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究[J].功能材料,2014,45(8):08120-08123.
【10】
KOMABA S,KUMAGAI N,KATAOKA Y.Influence of manganese(II),cobalt(II),and nickel(II) additives in electrolyte on performance of graphite anode for lithium-ion batteries[J].Electrochim Acta,2002,47:1229-1239.
【11】
LI X F,XU Y L,WANG C L.Suppression of Jahn-Teller distortion of spinel LiMn2O4 cathode[J].J Alloy Compd,2009,479:310-313.
【12】
DARUL J,NOWICKI W,LATHEC,et al.Observation of phase transforma-tions in LiMn2O4 under high pressure and at high temperature by in situ X-ray diffraction measurements[J].Radiat Phys Chem,2011,80:1014-1018.
【13】
HOSONO E,KUDO T,HONMA I,et al.Synthesis of single crys-talline spinel LiMn2O4 nanowires for a lithium ion battery with high powerdensity[J].Nano Lett,2009,9:1045-1051.
【14】
WEI Y J,YAN L Y,WANG C Z,et al.Effects of Ni doping on ［MnO6］octahedron in LiMn2O4[J].The Journal of Physical Chemistry:B,2004,108:18547-18551.
【15】
LUO J Y,CHENG L,XIA Y Y.LiMn2O4 hollow nanosphere electrode material withexcellent cycling reversibility and rate capability[J].Electrochem Commun,2007,9:1404-1409.
【16】
HWANG B J,TSAI Y W,SANTHANAM R,et al.Evolution of local electronic and atomic structure of Co-doped LiMn2O4 cathode material for lithium rechargeable batteries[J].Journal of Power Sources,2003,123:206-215.
