研发与应用
O
合成温度对LiMn1.95Mg0.05O4
结构与性能的影响
伊廷锋1,2
(1.安徽工业大学，安徽马鞍山243002)(2.哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)
维普资讯httpo 42098
摘要：用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法在不同温度下合成了LiMntasMgamO,正极材料。用X射线衍射、充放电测试以及电化学阻抗谱分析技术研究了不同合成温度对LiMnisMgasO,结构和电化学性能的影响。结果表明：合成温度对LiMn1.gMgaaO,正极材料的晶相结构、电化学性能有显著影响，LiMnusMgaaO.尖晶石相的生成和长大与其合成的温度有密切的关系，合成的最佳温度为750；在750C条件下合成的LiMn1gMgaos0具有较高的电化学活性和较好的晶相结构；高温合成有利于提高LiMnigsMgaaO.正极材料的放电容量，低温合成有利于提高其循环性能。关键词：锂离子电池；正极材料；LiMnisMgasO4；合成温度
中图法分类号：TM912.9 1前言
文献标识码：A
由于尖晶石结构的锂锰氧化物具有安全性好、成本低廉、资源丰富、无毒性等特点，所以被认为是最具有发展前景的锂离子电池的正极材料。尖晶石LiMn,O.正极材料的起始容量和充放电循环性能受其合成温度的影响很大(2)。由于Mg2*原子量小、化学稳定性高，因此Mg掺杂尖晶石锰酸锂受到研究者的广泛关注围。此外，以前的研究表明，柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备的尖晶石材料具有合成温度低、粒子小、粒径分布窄、均一性好、形态易于控制等优点[4]。本实验采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法合成了LiMn1.sMgo.esO4正极材料，并研究了不同合成温度对其结构和电化学性能的影响。
2实验 2.1样品制备
将化学计量比的Mn(CH,COO)·4H,O（AR，99%）收稿日期：2008-03-25
文章编号：1008-5939(2008)04-02205
和Mg(NO,)*6H,O(AR，99%)溶于蒸馅水中，配成饱和溶液，然后缓慢加人化学计量比的CH,COOLi·H,O（AR，99%），并不断搅拌；将柠檬酸（AR，99%）配成饱和溶液，再按金属阳离子与柠檬酸的物质的量比为1:1混合。将混合的溶液用NH·H,O(AR， 25%)将pH值调到6.0，然后在80℃不断搅拌的条件下除去多余的水分和氨，得到凝胶；接着在真空干燥箱110℃干燥12h，得到前驱体。将前驱体在 350℃空气气氛中焙烧5h，以除去有机物质，随后自然冷却至室温，然后进行研磨，并将研磨的粉末在350~850℃空气气氛中继续烧结10h，再以 5C/min的速度冷却至室温，得到LiMn1.gsMgasO 样品。
2.2测试方法
用日本理学RigakuD/MAX-RC型X射线衍射仪(XRD)对样品进行了晶体相分析。实验条件是：管压40kV，管流50mA，2§扫描范围10°~90°， CuKα射线，步长0.02°。用上海辰华CHI760C电
作者简介：伊廷锋，男，1979年生，博土，副教授，安徽工业大学化学化工学院，安徽马鞍山243002，电话：0555-2311807
.oovipson