纳米Li_(1.05)Ni_(0.05)Mn_(1.90)O_(4)正极材料的合成及电化学性能

摘要

采用液相无焰燃烧法在500℃反应1 h,然后在600℃二次焙烧3、6、9 h和12 h制备了尖晶石型Li_(1.05)Ni_(0.05)Mn_(1.90)O_(4)正极材料.结果表明,不同二次焙烧时间制备的Li-Ni复合共掺材料没有改变LiMn_(2)O_(4)的尖晶石结构,随着焙烧时间的增加,颗粒尺寸增大,结晶性提高.二次焙烧时间为9 h的Li_(1.05)Ni_(0.05)Mn_(1.90)O_(4)样品的颗粒尺寸约为70~100 nm,具有优异的电化学性能,在1 C(1 C=148 mA·h·g^(-1))倍率,初始放电比容量为94.8 mA·h·g^(-1),400次循环后展现出72.15%的容量保持率;在5 C下初始放电比容量可达到89.7 mA·h·g^(-1),800次循环后,仍能维持70.79%的容量保持率.并且具有较小的电荷转移电阻和较低的表观活化能.Li-Ni复合掺杂能够有效抑制Jahn-Teller效应和缓解Mn的溶解,稳定晶体结构,提高循环稳定性和倍率性能.