鋰離子正極三劍客之一：錳酸鋰

顆粒大小和形貌、粒度分布、比表面積、振實(shí)密度以及電極加工性能、高低溫循環(huán)性能、高倍率充放電性能以及循環(huán)性能等方面能夠滿足目前高端動(dòng)力型鋰離子電池對(duì)先進(jìn)正極材料的要求。

1，LiMn2O4的循環(huán)性能差和高溫容量衰減
????LiMn2O4在高電壓充電條件下,電極中的Mn會(huì)溶解到電解液中;?在深放電終止時(shí)發(fā)生Jahn-Teller反應(yīng);?Li-ion嵌入/脫嵌過(guò)程中形成附加相,這些使得LiMn2O4循環(huán)壽命差,同時(shí)LiMn2O4在高溫下容量衰減迅速也是急待解決的問(wèn)題.
????容量衰減的原因：三價(jià)錳發(fā)生歧化反應(yīng)，Mn3+?→Mn2+?+?Mn4+，Mn2+溶解形成Li1+xMn2-xO4→H1+xMn2-xO4，氫離子來(lái)源于LiPF6分解所產(chǎn)生的HF。它取代8a和對(duì)16d位的鋰離子，生成無(wú)活性的HMn2O4。因此解決的辦法可以用表面包覆，使尖晶石表面不與HF接觸，也可以摻F，生成Li1+xMn2-xO4-xF2。為了切斷氫離子源，也嘗試用LiBF4代替LiPF6，還提到加入沸石，以減少氫離子含量，也摻雜低價(jià)陽(yáng)離子，一取代Mn，摻Al和B效果較好。

2，LiMn2O4的一種合成方法
????分析純LiNO3預(yù)先干燥待用，將干燥后的LiNO3與電解二氧化錳（EMD）按0.5：1至0.6：1的比例均勻混合，在280℃左右加熱12小時(shí)，待其冷卻后將其取出充分研磨，而后在410℃或460℃加熱一段時(shí)間，最后將溫度升高至650℃加熱24小時(shí)，得到最終樣品，除第一步反應(yīng)在空氣中進(jìn)行外，其它所有步驟均在氮?dú)庵羞M(jìn)行。

3，德國(guó)MERCK公司LiMn2O4的規(guī)格：
?????形態(tài)：Lithium?Manganese?Oxide?Spinel
?????顏色：黑色粉末（Black?Powder）
?????Particle?Size：D50≈30μm
?????Specific?Surface?Area：4m2/g（BET）
?????Tap?Density：1.7Kg/l
?????Specific?Capacity：min?120mAh/g（3?Cycle，3.3--4.3?vs.?Li）
?????Cell?Design：
?????①Cell?Type?：Button?Cell?（Dia.?20mm）
?????②Anode:Lithium?Metal
?????③Electrolyte:Liquid?Battery?Electrolyte?,EC:DMC=50:50?wt%,1M?LiPF6
?????④Cathode:Active?Powder?:?Carbon?Black?:?PTFE=80:15:5?mix
?????⑤Cathode?Current?Collector:Aluminium?Foil
?????⑥Test?Conditions:?Charge?:C/7;?Discharge?:?D/7
?????⑦Potential?Range;?3.3—4.3V?vs.Li