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Effects of Al,F dual substitutions on the structure and electrochemical properties of lithium manganese oxide

Journal of University of Science and Technology Beijing 2008年第2期15卷 182-186页

作者： Tingfeng Yi Xinguo Hu Dianlong Wang Huibin Huo School of chemistry and Chemical Engineering Anhui University of Technology Maanshan 243002 China Department of Applied chemistry Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China

Spinel LiMn2O4 and F, Al-doped spinel LiAl0.05Mn1.95O3.58F0.02 have been synthesized by a soft chemistry method using adipic acid as the chelating agent. The synthesized spine/materials were characterized by differential thermal analysis （DTA） and thermogravimetery （TG）, X-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, cyclic voltammetry （CV）, and chargedischarge testing. The results indicate that all the samples have high phase purity, and fluorine is important in controlling the morphology; the doped aluminum enhances the stability of spinel LiMn2O4. The charge-discharge tests indicate that LiAl0.05Mn1.95O4 has high capacity retention, which is 92.60% of the initial after 50 cycles. It is found that the novel compound LiAl0.05Mn1.95O3.98F0.02 with smaller particles can offer much higher capacity, whose initial discharge capacity is 126.5 mAh·g^-1. The cyclic voltammetric experiments disclose the enhanced reversibility of the F, Al^3＋-modified spinel as compared with the undoped spinel.

关键词： lithium ion battery cathode material soft chemistry method structure electrochemical properties

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