編號：FTJS08082
篇名：錳酸鋰表面摻雜TiO2的工藝及性能測試
作者：曾瑩瑩 郭秀艷 陳海輝 馬國金
關(guān)鍵詞： 尖晶石錳酸鋰 容量衰減 錳離子溶解 二氧化鈦摻雜表層 高溫性能
機構(gòu)： 井岡山大學(xué)機電工程學(xué)院 井岡山大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 井岡山大學(xué)建筑工程學(xué)院
摘要： 尖晶石錳酸鋰電池容量衰減是限制其大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題,抑制錳溶解是減少其容量衰減的重要措施之一.本文以MnCO3和Li2CO3為原料,采用球磨結(jié)合高溫固化的方法制備了尖晶石LiMn2O4原材料,采用溶膠-凝膠法實現(xiàn)對尖晶石錳酸鋰進行表面包覆二氧化鈦.將包覆后材料經(jīng)過高溫長時間煅燒,使得金屬鈦離子能擴散到錳酸鋰顆粒材料表層中,形成LiTixMn2-xO4尖晶石結(jié)構(gòu)薄層.通過對錳酸鋰在高溫電解液中的溶解對比性試驗,給出摻雜薄層作用的直接證據(jù),并對全電池高溫環(huán)境下電化學(xué)循環(huán)性能進行了對比測試.結(jié)果表明,錳酸鋰顆粒表面涂覆TiO2后,經(jīng)過750℃煅燒6 h,實現(xiàn)了在尖晶石LiMn2O4表面形成了LiMn2-xTixO4摻雜薄層,其形態(tài)、結(jié)構(gòu)均與LiMn2O4類似.表面摻雜TiO2工藝能夠顯著抑制LiMn2O4高溫環(huán)境下的錳離子溶解,提高錳酸鋰電池的使用壽命和高溫性能.
