【摘 要】
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以往研究表明,溶解是引起层状LiMnO2容量衰减的直接原因.层状LiMnO2的晶体结构和微结构(晶粒大小)的变化,晶格的稳定性对锰的溶解都有重要的影响,同时锰的溶解又会进一步造成活性物质的晶格缺陷,导致锂离子扩散受阻,引起容量的快速下降.因此增强物质结构的稳定性以减少锰在电解液的溶解是提高层状LiMnO2电化学性能的关键.目前,针对提高层状LiMnO2电化学性能的问题,研究人员进行了许多有意义的工
【机 构】
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浙江大学 浙江大学中国计量学院,杭州,310028
【出 处】
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2005中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会
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以往研究表明,溶解是引起层状LiMnO2容量衰减的直接原因.层状LiMnO2的晶体结构和微结构(晶粒大小)的变化,晶格的稳定性对锰的溶解都有重要的影响,同时锰的溶解又会进一步造成活性物质的晶格缺陷,导致锂离子扩散受阻,引起容量的快速下降.因此增强物质结构的稳定性以减少锰在电解液的溶解是提高层状LiMnO2电化学性能的关键.目前,针对提高层状LiMnO2电化学性能的问题,研究人员进行了许多有意义的工作,如调整合成工艺,控制好产物的粒度与表面积[1-2],阳离子的掺杂改性等[3-4].其中阳离子的掺杂被认为是改善层状LiMnO2电化学性能的重要途径之一,如在层状LiMnO2中添加Al形成LiMn1-xAlxO2(0≤x≤0.05)[5]添加Ti、Mo和Co等形成LiMn0.7M0.3O2[6].通过掺杂虽然收到了一定的效果,但掺杂在增强循环稳定性的同时往往会伴随容量的下降[6],而且关于掺杂对物质结构与电化学性能之间关系的探讨很少.如何提高LiMnO2循环性能的同时保证较大的容量,这是目前掺杂所需要解决的主要问题.掺杂离子的种类,掺杂离子的量及掺杂的方法是影响掺杂效果的重要原因.根据以往的研究结果[7-9],本文采用Cr作为掺杂元素,通过低温水热掺杂制备层状LiMn1-xCrxO2系列,利用X射线衍射,高分辨扫描透射电镜等分析手段,系统研究不同的掺杂元素、掺杂量对层状LiMnO2结构及电化学性能的影响,并进一步研究两种替代元素Cr对电化学性能的影响机制,力求使层状LiMnO2在保持较高放电容量的前提下,具有好的循环稳定性.2.层状LiMn1-xCrxO2的制备3.层状LiMn1-xCrxO2的结构表征4.层状LiMn1-xCrxO2的电化学性能5.Cr元素掺杂对层状LiMnO2电化学性能的影响机制6.小结
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