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锰酸锂-抖音百科
锰酸锂,主要为尖晶石型锰酸锂,化学式为LiMn2O4,是一种高性能锂离子电池正极材料,通常为尖晶石相,黑灰色粉末。[2]锰酸锂作为正极材料由于稳定性好、耐过充电性能好、价格较低廉、环境友好以及大电流充放电性能好的特点,被认为是最具有发展潜力的锂离子电池正极材料之一,有望成为商品化的动力电池正极材料。 尖晶石型锰酸锂为三维隧道结构,属于立方晶系、Fd3_m空间群,理论比容量为148mAh/g,晶格常数是a=0.8231nm。尖晶石型锰酸锂材料本身具有安全性能好和成本低廉的优势,但是至今没有被大规模产业化的主要原因在于该材料本身的容量衰减严重,在高温(55℃)下会更明显。合成锰酸锂的常用方法是高温固相合成法,操作简便,易于工业化生产,但所需反应温度高、能耗大,且合成的材料颗粒大、均匀性差、比能量低。 基本概况
锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。[3]锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,如今市场产品均为此种结构。尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,Fd3m空间群,理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。 如今,传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观(万力新能典型值:123mAh/g,400次,高循环型典型值107mAh/g ,2000次)。表面修饰和掺杂能有效改性其电化学性能,表面修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能,相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。