【摘 要】
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尖晶石锰酸锂电池容量衰减是限制其大规模应用的瓶颈问题,抑制锰溶解是减少其容量衰减的重要措施之一。本文以MnCO3和Li2CO3为原料,采用球磨结合高温固化的方法制备了尖晶石L
【机 构】
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井冈山大学机电工程学院,井冈山大学化学化工学院,井冈山大学建筑工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(21561016,21661015);江西省科技厅科技计划项目(20161BBE50052);江西省教育厅科技计划项目(GJJ150775)
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尖晶石锰酸锂电池容量衰减是限制其大规模应用的瓶颈问题,抑制锰溶解是减少其容量衰减的重要措施之一。本文以MnCO3和Li2CO3为原料,采用球磨结合高温固化的方法制备了尖晶石LiMn2O4原材料,采用溶胶-凝胶法实现对尖晶石锰酸锂进行表面包覆二氧化钛。将包覆后材料经过高温长时间煅烧,使得金属钛离子能扩散到锰酸锂颗粒材料表层中,形成LiTixMn2-xO4尖晶石结构薄层。通过对锰酸锂在高温电解液中的溶解对比性试验,给出掺杂薄层作用的直接证据,并对全电池高温环境下电化学循环性能进行了对比测试。结果表明,锰酸锂颗粒表面涂覆TiO2后,经过750℃煅烧6 h,实现了在尖晶石LiMn2O4表面形成了LiMn2-xTixO4掺杂薄层,其形态、结构均与LiMn2O4类似。表面掺杂TiO2工艺能够显著抑制LiMn2O4高温环境下的锰离子溶解,提高锰酸锂电池的使用寿命和高温性能。
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