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采用固相燃烧法快速合成了单晶多面体LiAl0.08Ni0.03Mn1.89O4 (LANMO)锂离子电池正极材料,其单晶颗粒暴露面包含{111}、{110}和{100}晶面。研究结果表明,LANMO材料为单相尖晶石型结构,属于Fd3m空间群,结晶性好,颗粒尺寸200-300 nm。在1 C和5 C倍率下LANMO的初始放电比容量分别为110.6和96 mAh·g-1,循环1000次后容量保持率都达到70%以上;在高温(55 ℃)1 C条件下,LANMO材料也具有114.2 mAh·g-1初始放电比容量,表现出优良的电化学性能。动力学性能测试表明,LANMO样品有较高的Li+离子扩散系数1.58×10-11 cm2·s-1和较低的表观活化能23.89 kJ?mol-1。Al-Ni协同改性提高了单晶多面体尖晶石型LiMn2O4材料的晶体结构稳定性,有效抑制了Jahn-Teller效应及降低Mn溶解和增加Li+扩散通道,增大了Li+扩散速率和电极可逆性,提升了其倍率性能和循环寿命。 相似文献
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结合元素掺杂和晶面调控策略制备了同时包含(111)、(110)和(100)三个晶面和包含(111)和(100)两个晶面的两类截角八面体形貌的LiNi0.03Cu0.06Mn1.91O4正极材料，并研究了其电化学性能。结果表明：Ni-Cu共掺杂有效抑制了尖晶石LiMn2O4的Jahn-Teller效应，促进了其晶体发育和晶面的择优生长，但部分晶面发育较不完善，与一般情况不同的是Ni-Cu共掺后LiNi0.03Cu0.06Mn1.91O4正极材料的颗粒粒径显著增大；形成的截角八面体形貌中高暴露(111)面降低了Mn的溶解，少部分(110)和(100)晶面增加了Li+的扩散通道。恒电流充放电测试结果表明：在5 C和10 C倍率下，LiNi0.03Cu0.06Mn1.91O4 相似文献
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尖晶石型Li Mn2O4正极材料由于Jahn–Teller效应和Mn溶解,在充放电过程中容量衰减严重,循环稳定性差。联合元素掺杂和单晶形貌调控策略,采用固相燃烧法制备了具有{111}、{100}和{110}晶面的去顶角八面体单晶LiFe0.12Mn1.88O4正极材料。研究结果表明,Fe掺杂没有改变尖晶石型Li Mn2O4的晶体结构,有效抑制了Jahn–Teller效应,促进了材料的结晶性及{400}和{440}衍射峰晶面的择优生长,表现出良好的倍率性能和容量保持率。在25℃,1 C和5 C倍率下LiFe0.12Mn1.88O4的首次放电比容量分别为105.2 mA·h/g和92.4 mA·h/g,1 000次循环后容量保持率分别为71.1%和75.2%;在高倍率10 C下,经1 000次循环后,其容量保持率可达到88.4%。在55℃和1 C条件下,首次放电比容量为10... 相似文献
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采用固相燃烧法快速合成了LiNi0.08FexMn1.92-xO4(x≤0.08)正极材料，并探究了正极材料样品的结构、形貌、电化学性能及动力学性能。结果表明，Ni-Fe共掺没有改变LiMn2O4的立方尖晶石结构，促进了其晶体发育和{111}、{110}、{100}晶面的择优生长，部分颗粒形成了以高暴露{111}晶面为主和少量{110}、{100}晶面的截断八面体形貌。LiNi0.08Fe0.05Mn1.87O4样品在较低倍率(≤5 C)时，其倍率性能和长循环寿命得到显著提高，在25℃下，1 C的首次放电比容量为106.1 mAh/g, 1 000次循环后容量保持率为82.0%;5 C的首次放电比容量为100.1 mAh/g, 2 000次循环后容量保持率为72.8%。LiNi0.08Fe0.05Mn1.87 相似文献
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采用熔盐燃烧法和不同焙烧温度处理制备了一系列尖晶石型LiNi0.05Cr0.05Mn1.90O4(LNCMO)正极材料，研究了焙烧温度对LNCMO的结构、微观结构形貌、电化学性能和动力学性能等的影响。结果表明，所制备样品都归属于LiMn2O4立方晶系Fd3m空间群，随焙烧温度升高，样品颗粒逐渐增大，其中550℃制备的为纳米级颗粒，其余为亚微米级。其中600℃焙烧温度制备的LNCMO样品展现出最佳的电化学性能，在5C倍率下，其首次放电比容量为109.1mAh/g, 500次循环容量保持率为75.7%。电流密度增大到15C和30C时，经800次循环后该样品仍有64.4%和60.6%的容量保持率，并且其具有最大的Li+扩散系数(6.31×10-16cm2/s)和最小的电荷转移电阻(89.0Ω)。Ni-Cr共掺有效抑制了Jahn-Teller效应，适宜的二次焙烧温度有利于稳定材料的晶体结构，从而提高... 相似文献
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