复合锰源前驱体制备的尖晶石锰酸锂的结构与性能

以复合锰氧化物为锰源前驱体,采用多段高温热处理工艺合成了尖晶石锰酸锂(LiMn2O4),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试等研究了其晶体结构、微观形貌和电化学性能.结果表明:随着类球形Mn3O4组分在复合锰源前驱体中的占比提高,合成的尖晶石锰酸锂的晶格常数增大,晶胞体积变大,综合电化学性能也随之提高.采用高比例类球形Mn3O4的复合锰源前驱体合成的尖晶石锰酸锂具有最优的电化学性能,在25℃、0.2C倍率条件下,初始放电克比容量为117.83 mAh/g,1C倍率条件下,常温循环150次后,容量保持率为97.98％,在10C高倍率条件下,放电克比容量仍有101.03 mAh/g,而采用纯电解二氧化锰(EMD)合成的锰酸锂放电克比容量仅有67.74 mAh/g.电化学阻抗谱分析结果表明,采用高比例类球形Mn3O4的复合锰源前驱体合成的尖晶石锰酸锂具有较好的循环可逆性和较大的锂离子扩散系数.