固相法合成高电压正极材料镍铬锰酸锂

摘要/Abstract

摘要： 5 V尖晶石型LiNi_0.5Mn_1.5O₄以其高能量密度、价格低廉、无环境污染等特点被视为最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一。分别采用蔗糖、葡萄糖、柠檬酸3种不同碳源，通过固相混合、掺铬、球磨、高温煅烧制备出镍铬锰酸锂。通过XRD、SEM、粒度测量和电池充放电性能测试，对样品的结构、形貌、粒径、粒径分布及电性能等进行了分析。结果表明，加柠檬酸可制得粒径更细、粒径分布更窄的亚微米级的尖晶石型LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄，且其具有更好的电化学性能，在3.4～5.2 V、1 C下放电比容量可达149 mA·h/g，循环100次后容量保持率为98.0%。

关键词: , 锂离子电池, 正极材料, 镍铬锰酸锂, 高电压

Abstract: 5 V spinel LiNi_0.5Mn_1.5O₄ is one of the most potential cathode materials for lithium-ion batteries because of its advantages of high energy density，low cost，and no pollution to the environment etc.Different carbon sources，such as sucrose，glucose，and citric acid，were adopted respectively as first，and then LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄ was prepared by solid mixture，doping chromium，ball milling，and high temperature calcination.Structure，morphology，particle size，particle size distribution，and electrical performance of the samples were analyzed by XRD，EM，particle size measurement and constant current charge-discharge cycling test.Results showed that submicron spinel LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄ with thinner particle size，narrower size distribution，and better electrical performance was obtained when glucose was added.Specific capacity of LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄ cathode material was 149 mA·h/g charged at 3.4～5.2 V and 1 C and retained 98 % of the initial capacity after 100 cycles.

Key words: lithium-ion batteries, cathode material, LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄, high-voltage

中图分类号:

TQ131.11

李渊, 刘恒, 徐艺林, 王巍. 固相法合成高电压正极材料镍铬锰酸锂[J]. 无机盐工业, 2012, 44(4): 55-.

LI Yuan, LIU Heng, XU Yi-Lin, WANG Wei. Synthesis of high-voltage cathode material LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄ by solid method[J]. INORGANICCHEMICALSINDUSTRY, 2012, 44(4): 55-.

[1]	范庆科,孟庆华,罗凤钰. 汽车锂电池正极材料的制备与性能研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 44-49.
[2]	张凯,江奥. 球形LiMnPO₄/C正极材料的喷雾干燥法制备及性能研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 54-58.
[3]	王进炜,许远远,傅公维,周坚,杨勇. 聚偏氟乙烯结构对电池浆料流变性能的影响[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 57-61.
[4]	刘佩文,董鹏,孟奇,杨轩,周思源. 废旧磷酸铁锂电池正极材料固相法再生研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 6-8.
[5]	王矿宾,许胜霞,王永勤. 响应曲面法优化双氟磺酰亚胺锂提纯工艺研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 62-65.
[6]	闫雅婧. 锂离子电池用固态电解质的研究现状与展望[J]. 无机盐工业, 2020, 52(7): 22-25.
[7]	董丽坤,贾永卿. 石墨烯负载纳米二硫化钴的制备及其在锂离子电池方面的应用研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(7): 55-58.
[8]	郭举,贾双珠. 类球形低硫磷酸铁的制备技术研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(5): 31-34.
[9]	王甲泰,赵段,马莲花,张彩虹. 锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(4): 18-22.
[10]	龙云飞,苏静,吕小艳,文衍宣. 锂/钠离子电池过渡金属氟磷酸盐正极材料研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(3): 28-34.
[11]	周琼,杜少林,谢英豪. 锂电池回收再生石墨增强水泥性能研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(11): 64-68.
[12]	罗成果,肖俊,范广新. 锂离子电池正极材料LiMn₂O₄用前驱体的现状与发展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(1): 26-29.
[13]	李旺,周兰,刘佳丽. 镍锰酸锂正极材料及其适配性电解液研究最新进展[J]. 无机盐工业, 2019, 51(6): 5-10.
[14]	叶嘉明,李昌明. 锂离子电池负极材料磷酸钛锂研究进展[J]. 无机盐工业, 2019, 51(5): 17-22.
[15]	孙培亮,陈世娟,袁莉. 二氟磷酸锂的制备及电化学性能研究[J]. 无机盐工业, 2019, 51(5): 45-48.

首页

全国无机盐信息中心

中国化工学会

无机酸碱盐专业委员会