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《哈尔滨工业大学》 2014年
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尖晶石锰酸锂的制备与改性研究

刘立振  
【摘要】:LiMn2O4具有四面体和八面体共同构成的三维隧道结构,具有良好的大电流放电性能等优势;但在充放电循环中其结构易被破坏。本研究,分别利用构建特殊结构和掺杂的方法,对尖晶石锰酸锂进行了改性,以提高材料的循环性能。 以柠檬酸为络合剂,通过液相反应制得前驱体,然后分步烧结得到了纯相的尖晶石锰酸锂,并探究了实验工艺条件对材料性能的影响;利用聚丙烯酸接枝海绵为模板,制备了海绵状的锰酸锂,0.5C倍率下首次充放电电比容量分别为107mAh g-1和98mAh g-1,50次循环后容量保持率81.6%,循环得到改善。 分别以Al3+和F-掺杂锰酸锂。当Al3+掺杂量为5%时材料循环性能最好,0.3C倍率下材料的首次充放电比容量分别为114.3mAh g-1和104.2mAh g-1,50次循环后容量保持率为89.5%。实验发现掺杂F-并不能改善锰酸锂的循环性能。 通过进一步Al3+和F-的混合掺杂得到了循环性能稳定的锰酸锂材料。0.3C电流密度下,掺杂比例为Al7.5%、F2.5%的材料,首次充放电容量分别为121.1mAh g-1和112.2mAh g-1;50次循环以后,放电比容量为106.9mAh g-1,容量保持率为95.3%。掺杂后放电平台平均电压升高约0.08V,并由原来的双平台变为一个,放电变得平稳。 通过特殊结构的构筑和掺杂,在一定程度上改善了材料的循环稳定性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM912.9

【参考文献】
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