高循环性能镍锰酸锂正极材料低温燃烧合成制备的基础研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

U1602273

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

郭俊明

完成单位：

云南民族大学

中文关键词：

锂离子电池; 尖晶石型LiMn2O4; 镍掺杂; 燃烧合成; 高循环性能;

其他语种关键词：

Lithium-ion batteries;Spinel LiMn2O4;Ni-doping;Combustion synthesis;High-cycling performance

项目类型：

联合基金项目

语种：

中文

开始日期：

2017-01-01

结束日期：

2020-12-31

中文摘要：

尖晶石型锰酸锂正极材料具有低价、稳定、环境友好和优良的导电性能，安全稳定性好，被认为是动力锂离子电池中极具吸引力的正极材料。但LiMn2O4的最大缺点是容量衰减较为严重，特别是在较高的温度下衰减更快，其循环性能及电化学稳定性仍较差，极大限制了其应用。目前，认为解决锰酸锂容量衰减的主要方法是掺杂和表面修饰及电解质修饰等。Ni是一种重要的掺杂元素，虽然Ni2+的半径略比Mn3+的大，但由于Ni-O的键能比Mn-O的键能大，所以镍锰酸锂的结构稳定性增加。本项目拟采用低温燃烧合成法进行镍掺杂和镍复合掺杂制备4V镍锰酸锂，提高其循环效率和倍率性能，揭示燃烧合成对其相组成、颗粒尺寸、结晶度、微观形貌等的影响，以及在充放电过程中的热、动力学过程的反应机理等。为提高材料的可逆比容量、循环性能、高倍率性能，以及产业化制备镍锰酸锂正极材料提供理论和实验的科学依据。