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非计量化合物LiMn_(1-X)M_xO_(2-Y)F_Y的固相合成及其电化学性能测试

作 者: 刘冬如
导 师: 黄可龙
学 校: 中南大学
专 业: 应用化学
关键词: 层状LiMnO2 固相合成 循环扫描 充放电性能 掺杂
分类号: O611.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 57次
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内容摘要


本文在详细评述了锂离子电池及其正极材料研究进展的基础上,选取层状LiMnO2为研究对象,对其合成和掺杂改性进行了详细研究。 研究了以一水氢氧化锂、四水草酸锰、三氧化二钼为合成原料,采用高温固相分段加热法合成LiMn0.9Mo0.1O2。其首次充电容量为160mAh·g-1,放电容量为158mAh·g-1。经10次充放电循环后,其充电容量为156mAh·g-1,放电容量为155mAh·g-1。Mo3+的掺杂降低了LiMnO2的容量,但提高了其循环扫描稳定性和充放电稳定性,且其晶型致密细小均匀。 研究了以一水氢氧化锂、电解二氧化锰EMD、三氧化二铬为原料,直接高温固相合成LiMn0.85Cr0.15O2。其首次充电容量为149mAh·g-1,放电容量为150mAh·g-1。经10次充放电循环后,其充电容量为148mAh·g-1,放电容量为148mAh·g-1。所合成的试样循环稳定性、充放电稳定性好。 研究了一水氢氧化锂、电解二氧化锰EMD、三氧化二铬、活性碳C、氟化锂为原料,采用中温固相法,利用活性碳C的还原性,合成LiMn0.85Cr0.15O1.95F0.05。常温下(25℃),其首次充电容量为168mAh·g-1,放电容量为210mAh·g-1;经18次充放电循环后,其充电容量为186mAh·g-1,放电容量为163mAh·g-1。高温下(55℃),其首次充电容量为194mAh·g-1,放电容量为174mAh·g-1:经9次充放电循环后,其充电容量为193mAh·g-1,放电容量为151mAh·g-1。充放电容量高,循环稳定性和充放电稳定性好。经XRD检测,它主要为o-LiMnO2 Mo3+、Cr3+的掺杂,提高了LiMnO2的循环和充放电的稳定性。Cr3+、F-阴阳离子共掺杂,既提高了LiMnO2的容量,又提高了其循环和充放电的稳定性。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 性质
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