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文檔簡介
1、本文概述了鋰離子電池的工作原理、發(fā)展現(xiàn)狀和正極材料的研究進(jìn)展。研究了LiMn2O4的制備方法及其工藝條件。針對LiMn2O4正極材料在充放電循環(huán)過程中發(fā)生Jahn-Teller畸變、Mn在電解液中溶解和表面形成鈍化膜這三個導(dǎo)致容量衰減和循環(huán)性能劣化的關(guān)鍵問題，分別采用Fe、Al、Cu陽離子的一元摻雜和多元摻雜兩種措施，對尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4正極材料進(jìn)行了改性研究。 采用溶膠—凝膠法制備了LiMn2O4和Li1.08Mn2O
2、4樣品，通過X射線衍射分析和循環(huán)性能的分析，比較兩者的優(yōu)劣。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過50次循環(huán)后Li1.08Mn2O4的比容量保持率為80.3％，而LiMn2O4的比容量僅為原來的78.10％?？梢娂饩母讳嚪桨福梢暂^好地改善尖晶石的循環(huán)性能，但同時初始放電容量略有減小。將富鋰和摻雜的工藝結(jié)合起來，即“富鋰+摻雜”方案，用這種方法合成的Li1+xMyMn2-yO4，可以抑制容量的衰減。 采用溶膠—凝膠法制備了Li1.08FexMn2-
3、xO4、Li1.08AlxMn2-xO4、Li1.08CuxMn2-xO4、Li1.08Cu0.025M0.025Mn1.95O4和Li1.08Cu0.025Fe0.025Al0.025Mn1.925O4尖晶石化合物，并通過X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡、恒電流充放電、電化學(xué)阻抗和循環(huán)伏安等測試考察了陽離子的一元摻雜和多元摻雜對LiMn2O4樣品的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，樣品均具有單一尖晶石結(jié)構(gòu)。隨著摻雜量的增加，材料的
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