LiMn_2O_4薄膜的快速退火制备及其性质

摘要

为了获得电化学性能优良的锂离子薄膜电池正极材料,采用快速退火技术制备L iMn2O4薄膜,用X射线衍射、扫描电子显微镜检测和分析了薄膜的物相及表面形貌;用循环伏安、恒流充放电研究了L iMn2O4薄膜的电化学性质。结果表明,制备的L iMn2O4薄膜均匀、致密、无龟裂;在退火温度从700℃升高到850℃的过程中,薄膜容量从34μAh/(cm2.μm)逐步升高到40μAh/(cm2.μm);当退火时间从1 m in延长到4 m in时,薄膜容量由36μAh/(cm2.μm)升高到41μAh/(cm2.μm),但当退火时间进一步延长到8 m in时,薄膜容量下降到39.5μAh/(cm2.μm);对于不同温度退火2 m in制备的薄膜而言,800℃退火得到的L iMn2O4薄膜经100次循环后的每次容量损失为0.021%,循环性能最好;对于750℃不同退火时间制备的L iMn2O4薄膜来说,退火时间为4 m in时得到的薄膜循环性能最好,经100次循环后每次容量损失仅为0.025%,表明快速退火制备的L iMn2O4薄膜具有优良的循环性能。