一種新型錳材料嵌鋰行為的研究.pdf

1、廈門大學碩士學位論文一種新型錳材料嵌鋰行為的研究姓名：劉德堯申請學位級別：碩士專業(yè)：物理化學指導教師：林祖賡2000.7.1摘要初步處理過的樣品M4經(jīng)水熱法高壓嵌入雜離子后結構發(fā)生轉變，部分鈉水錳礦結構再次轉化為鋇鎂錳礦結構。不同雜離子使轉化的程度有所差異，轉化的順序為Mg—M4Ni—M4Li—M4。實驗表明，嵌入在材料隧道或層間結構中的雜離子對結構起支撐和穩(wěn)定的作用，在Li的嵌入脫出過程中可以維持材料的微觀結構，提高材料的循環(huán)壽命，L

2、i—M4經(jīng)過250次循環(huán)后容量仍有70mAh／g左右。值得提的是，在LiM4中用水熱法高壓嵌入的這部分Li并沒參與充放電過程，僅起維持結構穩(wěn)定的作用。利用具有納米結構的錳結核為原料(M4，M7)分別在高溫(700℃)和低溫(400。C2)下轉型制備尖晶石型鋰錳氧化物。實驗發(fā)現(xiàn)，在高溫下制得的尖晶石型LiMn：O?；旧弦暂^大顆粒的尖晶石結構為主；而低溫下制得的尖晶石型鋰錳氧化物仍保持原有的納米形態(tài)，且樣品中可能有少量非尖晶石物相存在。采

3、用錳結核材料作為原料不必特意去摻雜，就能合成晶格局部無序化的尖晶石材料，使鋰離子在尖晶石結構中的嵌入和脫嵌變得更為可逆，在循環(huán)伏安曲線上表現(xiàn)為在4V區(qū)的兩個還原峰分形可基本消失，放電曲線平坦。電化學測試結果表明，高溫下轉型的尖晶石鋰錳氧化物(LiMn：O。)的放電容量在高電位(4V)平臺區(qū)與在低電位(3V)平臺區(qū)差不多，而低溫下轉型的樣品的放電容量主要集中在低電位平臺區(qū)。其中原因可能是低溫下制得的產(chǎn)物含有較多的高氧化態(tài)的尖晶石鋰錳氧化物