制作條件對尖晶石LiMn-,2-O-,4-電極的性能影響.pdf

1、本文以殼聚糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、醋酸鋰和醋酸錳等為原料，采用溶膠凝膠-旋轉涂布法在不銹鋼基底上制備了LiMn2O4薄膜。通過XRD和SEM研究了退火溫度對LiMn2O4薄膜的結構和形貌的影響，應用恒電流充放電和循環(huán)伏安(CV)研究了其電化學性能。結果表明：退火溫度對薄膜的結構、形貌及電化學性能影響顯著。在500-750℃下退火所制得的薄膜表面都呈現(xiàn)褶皺狀的微觀形貌，650℃以下退火的薄膜樣品表面均勻致密，無裂痕。薄膜顆粒粒徑隨著

2、溫度的升高顯著增大，結晶化程度也隨之提高。650℃退火的薄膜樣品為純相的尖晶石結構的LiMn2O4，厚度為3.6μm，并且具有良好的電化學性能，在50μAcm-2的電流下，初始容量為35.9μAhcm-2μm-1，經(jīng)20次循環(huán)后容量為33.8μAhcm-2μm-1，容量保持了93.6％，表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。 研究了分別添加石墨類導電劑KS-6，炭黑類導電劑Super P及包含KS-6和Super P(質量比：1:1)的二元導電

3、劑的尖晶石LiMn2O4在不同嵌鋰狀態(tài)下脫嵌過程的交流阻抗譜，并根據(jù)不同導電劑的對LiMn2O4電極過程的影響選用不同等效電路對實驗所得交流阻抗譜進行擬合，分別計算了交換電流密度。結果表明添Super P和KS-6的二元導電劑LiMn2O4在鋰離子脫嵌過程中的傳質阻抗Rct最小，交換電流密度最大。恒電流充放電循環(huán)測試結果表明，與添加相同含量的單一導電劑的LiAMn2O4相比，添加二元導電劑的LiMn2O4在相同倍率下比容量最大且在60℃

4、下循環(huán)20次后容量保持率最高。 采用恒流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗和熱重差熱法研究了相同工藝條件下LiMn2O4與LiMn2O4/LiNiu3Cou3Mn1/3O2復合材料作為正極的18650型電池在60℃電化學性能和熱穩(wěn)定性，在高溫60℃下循環(huán)150次后LMO電池與L3-2電池容量保持率分別為64.03％和83.12％。在60℃循環(huán)50次，100次和150次后恒壓到3.9V時的交流阻抗結果顯示，L3-2電池的阻抗逐漸變小，而L