锂离子正极三剑客之一:锰酸锂
颗粒巨细和描摹、粒度散布、比外表积、振实密度以及电极加工功能、高低温循环功能、高倍率充放电功能以及循环功能等方面能够满意现在高端动力型锂离子电池对先进正极资料的要求。
1,LiMn2O4的循环功能差和高温容量衰减
LiMn2O4在高電壓充電條件下,電極中的Mn會溶解到電解液中; 在深放電終止時發生Jahn-Teller反應; Li-ion嵌入/脫嵌過程中构成附加相,這些使得LiMn2O4循環壽命差,同時LiMn2O4在高溫下容量衰減敏捷也是急待解決的問題.
容量衰减的原因:三价锰发作歧化反响,Mn3+ →Mn2+ + Mn4+,Mn2+溶解构成Li1+xMn2-xO4→H1+xMn2-xO4,氢离子来源于LiPF6分化所发生的HF。它替代8a和对16d位的锂离子,生成无活性的HMn2O4。因而处理的办法能够用外表包覆,使尖晶石外表不与HF触摸,也能够掺F,生成Li1+xMn2-xO4-xF2。为了堵截氢离子源,也尝试用LiBF4替代LiPF6,还说到参加沸石,以削减氢离子含量,也掺杂贱价阳离子,一替代Mn,掺Al和B作用较好。
2,LiMn2O4的一种组成办法
剖析纯LiNO3预先枯燥待用,将枯燥后的LiNO3与电解二氧化锰(EMD)按0.5:1至0.6:1的份额均匀混合,在280℃左右加热12小时,待其冷却后将其取出充沛研磨,然后在410℃或460℃加热一段时间,终究将温度升高至650℃加热24小时,得到终究样品,除第一步反响在空气中进行外,其它一切过程均在氮气中进行。
3,德国MERCK公司LiMn2O4的标准:
形状:Lithium Manganese Oxide Spinel
色彩:黑色粉末(Black Powder)
ParTIcle Size:D50≈30μm
Specific Surface Area:4m2/g(BET)
Tap Density:1.7Kg/l
Specific Capacity:min 120mAh/g(3 Cycle,3.3–4.3 vs. Li)
Cell Design:
①Cell Type :Button Cell (Dia. 20mm)
②Anode:Lithium Metal
③Electrolyte:Liquid Battery Electrolyte ,EC:DMC=50:50 wt%,1M LiPF6
④Cathode:AcTIve Powder : Carbon Black : PTFE=80:15:5 mix
⑤Cathode Current Collector:Aluminium Foil
⑥Test CondiTIons: Charge :C/7; Discharge : D/7
⑦PotenTIal Range; 3.3—4.3V vs.Li