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无钴富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)的表面改性及电化学性能研究

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材料研究与应用 2024年第2期18卷 241-247页

作者：朱守聪施志聪广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

无钴富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)因高比容量、低成本等优点备受关注,是极具潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而,Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)材料存在首次库伦效率低、倍率性能差及容量衰减等问题,限制了其进... 详细信息

无钴富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)因高比容量、低成本等优点备受关注,是极具潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而,Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)材料存在首次库伦效率低、倍率性能差及容量衰减等问题,限制了其进一步发展。为解决此问题,采用柠檬酸溶液表面处理结合再重新煅烧方法,通过在其表面包覆一层尖晶石相,对Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)开展了表面改性研究,并对改性前后样品进行物理表征和电化学测试分析。结果表明,改性前后的Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)正极材料,形貌基本一致,均为尺寸100—400 nm的不规则颗粒,改性后的粉末颗粒边缘略有不平整。使用柠檬酸溶液表面处理后,Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)材料形成了内部为层状相、表面为尖晶石相的结构。尖晶石相的存在不仅为锂离子扩散提供了三维离子扩散通道、提高倍率性能,还可充当正极材料表面与电解液间的保护层,提高首次库伦效率,改善循环性能。改性后的Li_(1.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)O_(2)的首次库伦效率为92.4%,可逆比容量为292 mAh·g^(-1),与改性前相比分别提高了13.8%和22 mAh·g^(-1),并且在不同倍率下的可逆比容量和长循环容量保持率均有明显提升,表明其具有更好的倍率性能和更优的循环稳定性能。本研究提出了一种无钴富锂锰基正极材料表面改性方法,该改性方法操作简单、效果明显,可应用于不同组分的富锂正极材料,为富锂锰基正极材料的进一步发展提供了新的思路。

关键词：锂离子电池富锂正极材料富锂锰基正极材料表面改性首次库伦效率尖晶石相电化学性能可逆比容量

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四元尖晶石相Li-M-Mn-O(M=Ni,Cr,Mo,V)嵌入电极的研究

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化学学报 1999年第7期57卷 653-658页

作者：何涛吴浩青复旦大学化学系上海200433

制备了用不同价态的几种金属阳离子(Ni^(2+),Cr^(3+),V^(5+),Mo^(6+))修饰的尖晶石LIMn_2O_4嵌入化合物作为锂二次电池的阴极材料,对Li/LiM_rMn_(2-y)O_4电池进行了电化学和X射线衍射研究.结果表明,其它离子的掺杂使标准尖晶石LiMn_2O_... 详细信息

制备了用不同价态的几种金属阳离子(Ni^(2+),Cr^(3+),V^(5+),Mo^(6+))修饰的尖晶石LIMn_2O_4嵌入化合物作为锂二次电池的阴极材料,对Li/LiM_rMn_(2-y)O_4电池进行了电化学和X射线衍射研究.结果表明,其它离子的掺杂使标准尖晶石LiMn_2O_4电极对锂的反复脱嵌和嵌入有了更强的承受力,但在不同程度上降低了其初始容量.循环性能的提高归于掺杂的金属阳离子使尖晶石结构趋于更稳定.同时还讨论了修饰离子对尖晶石相在充放电时5V电压平台出现的影响.

关键词：尖晶石相锂二次电池掺杂阴极锂电池

球磨促进高温固相反应合成尖晶石相LiMn_2O_4

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电源技术 2002年第3期26卷 151-153页

作者：叶世海吕江英高学平宋德瑛南开大学新能源材料化学研究所天津300071

利用球磨促进高温固相反应方法进行了LiMn2 O4的合成 ,研究了球磨时间对原料颗粒大小和反应温度的影响 ,并利用热重分析 (TG)、扫描电镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)等手段对反应过程及产物形貌和物相结构进行了分析。实验结果表明球磨大... 详细信息

利用球磨促进高温固相反应方法进行了LiMn2 O4的合成 ,研究了球磨时间对原料颗粒大小和反应温度的影响 ,并利用热重分析 (TG)、扫描电镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)等手段对反应过程及产物形貌和物相结构进行了分析。实验结果表明球磨大大地降低了LiMn2 O4的合成温度 ,缩短了合成时间 ,并且晶粒的粒径要比没球磨的样品小。电化学测试结果表明用此种方法合成的尖晶石结构LiMn2 O4其初始放电容量能达到 1 2 0mAh/g 。

关键词：球磨高温固相反应合成尖晶石相 LiMn2O4 锂离子蓄电池

中国大陆科学钻探CCSD-PP3钻孔地幔岩的尖晶石相部分熔融证据

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岩石学报 2006年第11期22卷 2815-2824页

作者：陈世忠杨经绥张仲明中国地质科学院地质研究所

CCSD PP3超镁铁岩表现为高 Mg 和 Cr,低 Ca 和 Al 特征,是中国东部和超高压变质带上极其罕见的亏损地幔岩,通过地球化学和矿物学和 Re-Os 同位素研究发现岩石来自古元古代岩石圈地幔,并在地幔浅部尖晶石相条件下发生部分熔融,最近一次... 详细信息

CCSD PP3超镁铁岩表现为高 Mg 和 Cr,低 Ca 和 Al 特征,是中国东部和超高压变质带上极其罕见的亏损地幔岩,通过地球化学和矿物学和 Re-Os 同位素研究发现岩石来自古元古代岩石圈地幔,并在地幔浅部尖晶石相条件下发生部分熔融,最近一次部分熔融作用发生在中-晚元古代,后经岩石圈厚度加大、拆沉或深俯冲过程,岩石转变为石榴石橄榄岩。

关键词：石榴橄榄岩尖晶石相部分熔融

掺锶尖晶石相-LiSr_xMn_(2-x)O_4的合成和电化学性能研究

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电化学 2002年第2期8卷 165-171页

作者：詹晖周运鸿武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072

采用固相合成方法制备掺锶尖晶石型锂锰氧化物 ,通过X射线衍射法对材料的结构进行了表征 .结果表明 ,当掺入的锶含量较低时 ,得到的产物具有尖晶石结构特征 ,并表现出极佳的电化学性能 ,材料在充放电循环 90周次后仍能保持

关键词：锶合成电化学性能 LiSrxMn2-xO4 尖晶石相循环性能锂锰氧化物掺杂

适用于尖晶石相橄榄岩的第一个定量地质压力计

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地球科学进展 1994年第6期9卷 88-91页

作者：支霞臣陈道公中国科学技术大学

正确测定尖晶石相橄榄岩的Ｔ－Ｐ关系，对于了解岩石圈地幔的许多基本性质和过程具有重要意义。介绍了根据Ｃａ在共存的橄榄石和辉石之间的分配而建立的适用于尖晶石相橄榄岩的第一个定量地质压力计，叙述了该地质压力计的研究历史、现... 详细信息

正确测定尖晶石相橄榄岩的Ｔ－Ｐ关系，对于了解岩石圈地幔的许多基本性质和过程具有重要意义。介绍了根据Ｃａ在共存的橄榄石和辉石之间的分配而建立的适用于尖晶石相橄榄岩的第一个定量地质压力计，叙述了该地质压力计的研究历史、现状和使用中的注意事项。

关键词：地质压力计尖晶石相橄榄岩定量地质压力计

烧结过程中原生尖晶石相的形成(膨胀与收缩)

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国外耐火材料 1998年第8期23卷 24-27页

作者：马翔弘刘玉英

氧化镁和氧化铝亚微超细粉形成镁铝尖晶石的反应通常被认为是膨胀的反应,同时又是致密化烧结的过程。在固相反应期间,细粉致密化经历了一个膨胀的过程,其膨胀量远大于单独由尖晶石形成过程中所产生的体积膨胀量。本文对加入量达到50％... 详细信息

氧化镁和氧化铝亚微超细粉形成镁铝尖晶石的反应通常被认为是膨胀的反应,同时又是致密化烧结的过程。在固相反应期间,细粉致密化经历了一个膨胀的过程,其膨胀量远大于单独由尖晶石形成过程中所产生的体积膨胀量。本文对加入量达到50％尖晶石细粉产生的尺寸变化效应进行了研究,并确认细粉反应的膨胀量与其颗粒的大小有关,颗粒愈小,则膨胀量愈大。在氧化镁和氧化铝的混合物中,加入预反应的尖晶石细粉会减少体积膨胀量,其膨胀量的大小与尖晶石的加入量有直接的关系。

关键词：烧成尖晶石相膨胀收缩耐火材料镁质