引用本文:罗英,王勇,郭满毅,薛志民,刘雯,晏莉琴,解晶莹,闵凡奇.基于Mn3+浓度和形貌控制的高性能LiNi0.5Mn1.5O4正极材料[J].上海航天,2020,37(2):46-53.
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基于Mn3+浓度和形貌控制的高性能LiNi0.5Mn1.5O4正极材料
罗英1,王勇1,郭满毅1,3,薛志民1,4,刘雯1,晏莉琴1,解晶莹1,闵凡奇2
1.上海空间电源研究所 空间电源技术国家重点实验室,上海200245;2.上海动力储能电池系统工程技术有限公司,上海200241;3.西北工业大学 材料学院,陕西 西安710072;4.燕山大学 环境与化学工程学院,河北 秦皇岛066004
摘要:
为了改善高电压镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)材料的电化学性能,提出利用退火热处理过程调控Mn3+含量和材料形貌来制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。LiNi0.5Mn1.5O4材料的电性能是材料结构、形貌等多因素影响的结果。退火热处理有助于Mn3+氧化成Mn4+,实现Mn3+含量调控。退火后材料的空间结构由Fd3m向P4332转变,且具有微米级多面体形貌,有效提高了循环稳定性和放电平台。研究表明:700 ℃退火保温15 h合成的材料在20 C下具有118 mAh.g-1放电比容量,循环100次容量保持率提高到92.8%。因此,通过优化Mn3+含量、控制材料形貌可以实现高性能LiNi0.5Mn1.5O4材料制备。
(1.State Key Laboratory of Space Power‑Sources Technology, Shanghai Institute of Space Power‑Sources, Shanghai 200245, China;2.Shanghai Power and Energy Storage Battery System Engineering Technology Co., Ltd., Shanghai 200241, China;3.School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, Shaanxi, China;4.School of Environmental and Chemical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, Hebei, China)

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