LiMn2O4

摘要： 采用微波诱导液相无焰燃烧法快速制备LiMn_(1.925)Cu_(0.075)O_(4)正极材料.通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)测试手段表明,Cu掺杂未改变尖晶石LiMn_(2)O_(4)的晶体结构;随着焙烧时间的延长,颗粒尺寸逐渐增大,晶界逐步清晰;Cu^(2+)进入LiMn_(2)O_(4)晶格中.电化学测试表明,二次焙烧8 h的LiMn_(1.925)Cu_(0.075)O_(4)正极材料表现出优异的电化学性能.在1 C倍率下,首次放电比容量为110.9 mA·h·g^(−1),循环400次后容量保持率63.9%;在5 C和10 C高倍率下可实现1000次循环,首次放电比容量分别为108.9、94.8 mA·h·g^(−1),保持率分别为61.3%、68.1%.Cu掺杂有效抑制Mn的溶解和Jahn-Teller效应,提高材料的结构稳定性与电化学性能.

摘要： 在金刚石对顶砧中,利用原位高压同步辐射X射线衍射和密度泛函理论,研究了高锰酸锂(LiMn2O4)在高压室温下的结构相变和状态方程.研究结果显示:由立方结构到四方结构的结构相变发生在10.7 GPa,并且四方结构保持到实验的最高压力27.4 GPa.实验数据得出立方结构的体弹模量及其一阶导数分别为102.2(3.6)GPa和13.7(4.7).利用第一性原理计算研究了LiMn2O4在高压下的压缩行为,由此得到的立方结构体弹模量为110.0(2.0)GPa,二者结果基本一致,因此,本文的结论是准确且自洽的.

摘要： 水系锂离子电池具有优良的安全性能和高离子导电性等优点,得到了广泛研究.LiMn2O4材料在水系锂离子电池中较差的循环稳定性使其应用受到限制.为了改善这一缺陷,以乙炔黑为模板,采用简单的高温固相法合成了Al掺杂的LiMn2O4材料(LiMn1.9Al0.1O4),并应用于水系锂离子全电池中.实验结果表明,在0.1 A/g的电流密度下,LiMn2O4材料放电比容量高达125.5 mA·h/g,略高于LiMn1.9Al0.1O4材料的比容量(121.6 mA·h/g).在0.1 A/g电流密度下,经200次循环LiMn1.9Al0.1O4材料的容量保持率(90％)高于LiMn2O4材料(78％).将电流密度提升到1 A/g经500次循环后LiMn1.9Al0.1O4和LiMn2O4材料的容量保持率分别为88％和57％.上述结果表明Al掺杂的锰酸锂材料在水系锂离子电池中的循环稳定性以及倍率性能均有明显提高,说明Al的掺杂能显著提升锰酸锂正极材料的结构稳定性,并且能够缓解Mn的溶解和抑制Jahn-Teller效应,改善循环性能.

摘要： 采用低温固相燃烧法快速制备了一种具有{111}、{110}和{100}晶面的去顶角八面体LiNi0.08Mn1.92O4 (LNMO)正极材料,其高暴露{111}晶面可以减少充放电过程中Mn的溶解,面积相对较小的{110}和{100}晶面可增加Li+快速扩散的通道.测试结果表明,所合成的LNMO具有LiMn2O4特有的立方晶系结构,其颗粒尺寸为亚微米级.LNMO的高温电化学性能优异,在55°C,1和5C的首次放电比容量分别为109.9和98.0 mAh/g,分别循环300次后容量保持率为75.8％和80.5％;即使在55°C,10和15 C下分别循环1000次后仍具有48.4％和49.4％的容量保持率,而未掺杂的LiMn2O4于15C循环1000次后容量损失高达98％.LNMO在55°C有较高的Li+扩散系数(D=3.86×10-15 cm2/s)和较小的电荷转移阻抗(循环前、后Rct=158.0和279.8 Ω)以及较低的表观活化能(Ea=17.63 kJ/mol),说明Ni掺杂能够提高Li+在尖晶石型LiMn2O4内的扩散速率及减小锂离子在脱嵌过程中的能垒,从而提高锂离子的扩散速率和倍率性能.对LNMO于55°C循环1000次后的极片进行X射线衍射(XRD)分析,发现LNMO电极材料的晶体结构基本保持不变,表明Ni掺杂提高了锰酸锂材料在55°C长循环过程中的晶体结构稳定性,有效抑制了Jahn-Teller效应及Mn的溶解,显著提升了其高温电化学性能.本工作为尖晶石LiMn2O4电极材料在高温方面的应用提供了借鉴.

摘要： 针对分别掺杂Ni、Co、Al的尖晶石LiMn2O4,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,分析反铁磁层和铁磁层沿[001]方向交替排列的磁性构型的合理性.结果表明,此磁结构下表现出Mn3+/Mn4+沿[001]方向交替排列的价态分布.Ni、Co、Al三种掺杂原子都倾向于替换Mn3+层上的Mn,占据16d位后价态表现为Ni2+、Co3+和Al3+.Al与Ni掺杂均能抑制掺杂点位的Jahn-Teller畸变,且Ni掺杂后其最近邻的Mn3+被氧化为Mn4+,使结构更稳定,而Co掺杂可能导致更严重的Jahn-Teller畸变.Al3+和Co3+可显著降低Li离子的两条路径扩散能垒,Ni2+在Mn4+的协同作用下可进一步降低低能垒路径的能垒.

摘要： LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) and LiMn_(2)O_(4) with novel spinel morphology were synthesized by a hydrothermal and postcalcination process.The synthesized LiMn_(2)O_(4) particles(5–10 lm)are uniform hexahedron,while the LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) has spindle-like morphology with the long axis 10–15 lm,short axis 5–8 lm.Both LiMn_(2)O_(4) and LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) show high capacity when used as cathode materials for Li-ion batteries.In the voltage range of 2.5–5.5 V at room temperature,the LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) has a high discharge capacity of 135.04 mA·h·g^(-1) at 20 mAg^(-1),which is close to 147 mA·h·g^(-1)(theoretical capacity of LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)).The discharge capacity of LiMn_(2)O_(4) is 131.08 mA·h·g^(-1) at 20 mAg^(-1).Moreover,the LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) shows a higher capacity retention(76%)compared to that of LiMn_(2)O_(4)(61%)after 50 cycles.The morphology and structure of LiMn_(2)O_(4) and LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) are well kept even after cycling as demonstrated by SEM and XRD on cycled LiMn_(2)O_(4) and LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) electrodes.

摘要： 综述了锰系氧化物中的MnO、Mn3 O4、Mn2 O3和MnO2制备LiMn2 O4时的特点,包括反应过程中相的转变、缺氧型尖晶石LiMn2 O4的产生与变化规律、锰系氧化物形貌对LiMn2 O4充放电性能的影响等.预测了锰系氧化物在LiMn2 O4应用中的研究方向.

摘要： 采用熔盐燃烧法制备Ni和Cr共掺杂尖晶石LiNi0.01CrxMn1.99-xO4(掺杂Cr的量x≤0.07)正极材料,以改善锂离子电池正极材料的电化学性能.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对其晶体结构、微观形貌和物相组成进行表征,并利用恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对电化学性能进行研究.结果表明,样品均为单相尖晶石LiMn2O4结构,颗粒尺寸在50～100 nm.x=0.05样品具有高的Li+扩散系数和低的电荷转移电阻,表现出优良的动力学性能和电化学性能.在1 C,x=0.05样品首次放电比容量为114.3 mA·h·g-1,循环500次后的容量保持率为74.8％,即使在20和30 C的较高倍率,经过1000次长循环后,仍分别保持51.9％ 和43.1％ 的容量保持率.适量的Ni-Cr共掺杂提高了LiMn2O4的晶体结构稳定性,改善了电化学性能.

摘要： 采用喷雾热解的方法合成了单相的尖晶石LiMn2O4的颗粒,结构研究结果表明用这种喷雾造粒的方法可以得到颗粒细小匀的LiMn2O4粉体,其组装的电池具有良好的电化学容量和循环性能,表明这是一种可推广的合成锂离子电池正极材料LiMn2O4粉体的方法.

摘要： 采用喷雾热解的方法合成了单相的尖晶石LiMn2O4的颗粒,结构研究结果表明用这种喷雾造粒的方法可以得到颗粒细小匀的LiMn2O4粉体,其组装的电池具有良好的电化学容量和循环性能,表明这是一种可推广的合成锂离子电池正极材料LiMn2O4粉体的方法.

摘要： 采用喷雾热解的方法合成了单相的尖晶石LiMn2O4的颗粒,结构研究结果表明用这种喷雾造粒的方法可以得到颗粒细小匀的LiMn2O4粉体,其组装的电池具有良好的电化学容量和循环性能,表明这是一种可推广的合成锂离子电池正极材料LiMn2O4粉体的方法.

摘要： 采用LiOH·H2O(A.R.)、MnO2(A.R.)和Co2O3(A.R)为原料,微波法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,考查了反应气氛、反应温度、保温时间和添加元素的影响;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和微观形貌进行了分析.实验发现,在富氧气氛、850°C、保温3～4min的合成条件下,微波法合成的LiMn2O4纯度较高,杂质相少,晶粒大小均匀,形状规则,微观形貌好.

摘要： 采用LiOH·H2O(A.R.)、MnO2(A.R.)和Co2O3(A.R)为原料,微波法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,考查了反应气氛、反应温度、保温时间和添加元素的影响;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和微观形貌进行了分析.实验发现,在富氧气氛、850°C、保温3～4min的合成条件下,微波法合成的LiMn2O4纯度较高,杂质相少,晶粒大小均匀,形状规则,微观形貌好.

摘要： 采用LiOH·H2O(A.R.)、MnO2(A.R.)和Co2O3(A.R)为原料,微波法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,考查了反应气氛、反应温度、保温时间和添加元素的影响;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和微观形貌进行了分析.实验发现,在富氧气氛、850°C、保温3～4min的合成条件下,微波法合成的LiMn2O4纯度较高,杂质相少,晶粒大小均匀,形状规则,微观形貌好.

摘要： 采用LiOH·H2O(A.R.)、MnO2(A.R.)和Co2O3(A.R)为原料,微波法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,考查了反应气氛、反应温度、保温时间和添加元素的影响;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和微观形貌进行了分析.实验发现,在富氧气氛、850°C、保温3～4min的合成条件下,微波法合成的LiMn2O4纯度较高,杂质相少,晶粒大小均匀,形状规则,微观形貌好.

摘要： 以锂、锰的醋酸盐为原料,尿素为燃料,使用液相燃烧合成法制备了尖晶石型LiMn2O4,研究了不同尿素含量和不同起燃温度对所制备尖晶石结构的影响.研究发现,液相燃烧法能够成功的制备出纯净的尖晶石型LiMn2O4,尿素含量或起燃温度太高或太低,都不能获得结晶性较好的LiMn2O4.当尿素与锰离子的摩尔比为2.5,起燃温度为550～650°C时,制备得到的LiMn2O4晶体结构较好.

摘要： 以锂、锰的醋酸盐为原料,尿素为燃料,使用液相燃烧合成法制备了尖晶石型LiMn2O4,研究了不同尿素含量和不同起燃温度对所制备尖晶石结构的影响.研究发现,液相燃烧法能够成功的制备出纯净的尖晶石型LiMn2O4,尿素含量或起燃温度太高或太低,都不能获得结晶性较好的LiMn2O4.当尿素与锰离子的摩尔比为2.5,起燃温度为550～650°C时,制备得到的LiMn2O4晶体结构较好.

摘要： 以锂、锰的醋酸盐为原料,尿素为燃料,使用液相燃烧合成法制备了尖晶石型LiMn2O4,研究了不同尿素含量和不同起燃温度对所制备尖晶石结构的影响.研究发现,液相燃烧法能够成功的制备出纯净的尖晶石型LiMn2O4,尿素含量或起燃温度太高或太低,都不能获得结晶性较好的LiMn2O4.当尿素与锰离子的摩尔比为2.5,起燃温度为550～650°C时,制备得到的LiMn2O4晶体结构较好.

摘要： 本发明属锂离子电池的纳米复合正极活性材料的LiMn2-xMxO4四步合成制备新方法。其中M代表Cr、Zn、AL、Fe、Pb、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm等合成方法：(1)以锂盐和锰的氧化物配比为摩尔比NLi∶NMn为1∶2混合均匀。在磁场中磁化，压成块状，升温在600-800°C，保温15-30h。编号为B1。(2)以LiNO3、Mn(NO3)2为原料，按Li/Mn摩尔比1∶2配好混均匀。加入到柠檬酸与乙二醇的溶液中，发生部分中和反应，在350-850°C下合成，保温20-30h，编号为B2。(3)B1、B2两种料均匀混合，编号B2料占混合后的重量百分数5-35%。(4)混合料在1.5T磁场中磁化后为最终产品，820°C热处理3h后降至25°C。

摘要： 本发明提供下述通式(1)所表示的降冰片烷-2-螺-α-环烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5，5”，6，6”-四羧酸二酐类。[式(1)中，n表示0～12的整数，R1、R2、R3分别独立地表示氢原子等的基团]。

摘要： 一种通过使式II的萘-1，8-二羧酰亚胺进行二聚而制备通式I的苝-3，4：9，10-四羧二酰亚胺的方法，其中R是C1-C30-烷基，其碳链可以被一个或多个-O-结构中断和/或其可以被一个或多个选自下列基团的取代基取代：可以被一个或多个C1-C6-烷基取代基取代的C5-C8-环烷基、可以分别被一个或多个C1-C18-烷基和/或C1-C6-烷氧基取代基取代的苯基或苯基-C1-C6-烷基、-OCOR1、-N(R1)2、-SO2NH2、-SO2N(R1)2、-CON(R1)2和-COOR1；C5-C8-环烷基，其碳骨架可以被一个或多个选自-O-、-S-和-NR2-的结构中断和/或其可以被一个或多个C1-C6-烷基取代基取代；苯基、苯基-C1-C6-烷基、萘基或杂芳基，其可以分别被一个或多个选自下列基团的取代基取代：C1-C18-烷基、C1-C6-烷氧基、苯偶氮基、萘偶氮基、吡啶偶氮基、嘧啶偶氮基、氰基、-N(R1)2、-CON(R1)2和-COOR1；R1是C1-C6-烷基、C5-C8-环烷基、苯基或苯基-C1-C6-烷基；R2是C1-C6-烷基、苯基或苯基-C1-C6-烷基，所述方法包括在主要由非极性的非质子有机溶剂和碱金属碱组成的反应介质中实现所述二聚作用，随后在极性溶剂存在下再氧化所得的无色形式的苝-3，4：9，10-四羧二酰亚胺的碱金属盐。本发明还涉及制备苝-3，4：9，10-四羧酸二酐和萘-1，8-二甲酰亚胺。

摘要： 本发明属锂离子电池的纳米复合正极活性材料的LiMn2－xMxO4四步合成制备新方法。其中M代表Cr、Zn、AL、Fe、Pb、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm等合成方法：(1)以锂盐和锰的氧化物配比为摩尔比NLi∶NMn为1∶2混合均匀。在磁场中磁化，压成块状，升温在600－800°C，保温15－30h。编号为B1。(2)以LiNO3、Mn(NO3) 2为原料，按Li/Mn摩尔比1∶2配好混均匀。加入到柠檬酸与乙二醇的溶液中，发生部分中和反应，在350－850°C下合成，保温20－30h，编号为B2。(3)B1、B2两种料均匀混合，编号B2料占混合后的重量百分数5－35％。(4)混合料在1.5T磁场中磁化后为最终产品，820°C热处理3h后降至25°C。

摘要： 本发明属于电池材料的制备领域，具体涉及锂二次电池正极材料－正交晶系LiMnO2的水热制备方法。将摩尔比为1∶1∶7.5～30的二价锰的化合物、二氧化锰和氢氧化锂溶于蒸馏水中，在室温空气中搅拌4～6小时，然后装入高压釜，在170～230°C恒温反应5～7天，出釜后用稀草酸清洗至pH值中性，然后再用蒸馏水或去离子水清洗，最后将沉淀物去水烘干，即得到正交晶系LiMnO2粉末。本方法对设备要求低、合成方法简单、工艺要求低、化学配比宽松、易于批量生产。合成的材料具有单相、结晶性好、结构稳定、电化学容量大、高能量密度等特点。材料用Mn元素完全取代有毒的Co元素，既有利于环境保护，又大幅度降低了材料的成本。

摘要： 本发明涉及一种制造二次锂电池正极材料的LiMn

摘要： 本发明公开了四甲基二乙烯基二硅氧烷转化四甲基二乙烯基二硅氮烷的制备工艺，具体步骤为：（1）酯化反应：首先向滴加罐内投入浓硫酸，再向搅拌釜内投入四甲基二乙烯基二硅氧烷和石油苯；然后向搅拌釜内滴加浓硫酸，反应结束后停止搅拌，放出底部稀硫酸，将上层粗产物导入氨化釜内；（2）氨化：开启循环水泵和搅拌，打开进氨阀门，缓慢通氨。（3）精馏：将清液投入精馏塔釜内，间歇采出石油苯和中间馏份循环使用，再采出四甲基二乙烯基二硅氧烷，最后塔釜内剩余为目的产物四甲基二乙烯基二硅氮烷。本发明采用压缩机回收装置对氨气二次氨化合成利用，避免了因反应压力要求而造成的氨气浪费。

摘要： 本发明提供下述通式(1)所表示的降冰片烷-2-螺-α-环烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5，5”，6，6”-四羧酸二酐类。[式(1)中，n表示0～12的整数，R1、R2、R3分别独立地表示氢原子等的基团]。

摘要： 本发明公开了一种2,4,6,8‑四取代‑2,4,6,8‑四氮杂金刚烷‑9,10‑二酮缩二乙二醇。以2,2‑二丙烯基‑1,3‑二氧戊烷为原料，经臭氧断裂氧化‑钯催化氢气还原‑醛胺缩合一锅法成功完成了其合成，具有后处理简单、有利于放大实验、后续衍生物多样等特点；并且该化合物可以作为含能材料中间体。

摘要： 一种通过使式II的萘－1，8－二羧酰亚胺进行二聚而制备通式I的苝－3，4∶9，10－四羧二酰亚胺的方法，其中R是C1－C30－烷基，其碳链可以被一个或多个－O－结构中断和/或其可以被一个或多个选自下列基团的取代基取代：可以被一个或多个C1－C6－烷基取代基取代的C5－C8－环烷基、可以分别被一个或多个C1－C18－烷基和/或C1－C6－烷氧基取代基取代的苯基或苯基－C1－C6－烷基、－OCOR1、－N(R1) 2、－SO2NH2、－SO2N(R1) 2、－CON(R1) 2和－COOR1；C5－C8－环烷基，其碳骨架可以被一个或多个选自－O－、－S－和－NR2－的结构中断和/或其可以被一个或多个C1－C6－烷基取代基取代；苯基、苯基－C1－C6－烷基、萘基或杂芳基，其可以分别被一个或多个选自下列基团的取代基取代：C1－C18－烷基、C1－C6－烷氧基、苯偶氮基、萘偶氮基、吡啶偶氮基、嘧啶偶氮基、氰基、－N(R1) 2、－CON(R1) 2和－COOR1；R1是C1－C6－烷基、C5－C8－环烷基、苯基或苯基－C1－C6－烷基；R2是C1－C6－烷基、苯基或苯基－C1－C6－烷基，所述方法包括在主要由非极性的非质子有机溶剂和碱金属碱组成的反应介质中实现所述二聚作用，随后在极性溶剂存在下再氧化所得的无色形式的苝－3，4∶9，10－四羧二酰亚胺的碱金属盐。本发明还涉及制备苝－3，4∶9，10－四羧酸二酐和萘－1，8－二甲酰亚胺。