錳尖晶石

相比較層狀化合物LiCoO和LiNiO而言，尖晶石LiMnO以它價格上和環境保護方面的優勢成為鋰離子電池陰極材料中最具發展潛力的一種。但是，尖晶石LiMnO在電池的充放電循環容量損失歸結為有機電解液的分解和Jahn-Teller效應導致的結構破壞。

目前人們試圖通過修飾尖晶石LiMnO材料的成分，把材料中Mn的平均氧化態保持在略低於3.5，從而抑Jahn-Teller扭曲以減速小對尖晶石結構的破壞。其中一個修飾的方法即摻雜一些過渡金屬離子，如Co，Cr，Ni，Fe和Ti等離子來取代材料中的部分Mn。該文首先採用傳統的固相方法合成了標準尖晶石LiMnO，並用電化學方法(恆流充放電、庫侖滴定、循環伏安、交流陰抗法等)和XRD、X 、SEM等分析手段研究了其熱力學性質、充放電性能和循環性能及其機理。製備了用不同價態的幾種金屬陽離子(Ni、Cr、v、Mo)修飾的四元尖晶石LiMMnO嵌入化合物作為鋰二次電池的陰極材料，對Li/LiMMnO電池進行了電化學和x射線衍射研究。在該文的工作中，研究不還通過低溫sol-gel方法成功地製備了一種新型的3V尖晶石材料一鉻修飾后的LiO-yMnO(y=4)陽離子缺陷尖晶石相，對其結構和電化學性質作了初步研究。關鍵字：鋰錳尖晶石，陰極材料，鋰離子電池，摻雜，過渡金屬離子。

廉價、無毒，且具有較大的電化學容量，被認為是取代昂貴、有毒性的LiCoO_2的鋰離子電池正極最佳候選材料之一。LiMn_2O_4的容量衰減問題是制約其商業化的瓶頸。離子摻雜能有效改善LiMn_2O_4的電化學性能。本文在綜述了國內外鋰離子電池LiMn_2O_4正極材料的研究進展的基礎上，以Li_2CO_3與EMD為主要原料通過固相反應法製備了Mg/F摻雜鋰錳氧尖晶石，並將其應用於動力聚合物鋰離子電池(PLIB)，同時結合XRD、SEM和電化學性能測試等手段，研究了它們的結構、電化學性能及兩者之間的關係。研究發現，750℃保溫20h能製備出具有均一立方結構和大小顆粒相錯堆積而有利於導電劑乙炔黑在活性料顆粒間搭橋的微觀組織特徵的鋰錳氧尖晶石。電化學測試結果顯示，Mg摻雜LiMn_2O_4尖晶石具有良好的循環特性。0.5C充放電倍率下，LiMn_(1.92)Mg(0.08)O_4首次放電容量約90mAh/g(vs.Lj)，較LiMn_2O_4的102mAh／g低，但循環性能顯著提高：300次循環后，容量不發生可察覺衰減。

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