凝胶燃烧法合成5V级正极材料Li_省略_1_5_O_4和其高倍率放电性能_代克化.pdf

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 2130 Acta Phys. -Chim. Sin., 2010, 26(8)：2130-2134 August [Article] 凝胶燃烧法合成5 V 级正极材料LiNi0.5Mn1.5O4 及其高倍率放电性能 代克化 毛 景 翟玉春* (东北大学材料与冶金学院, 沈阳 110004) 摘要： 采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为络合剂和燃料以凝胶燃烧法制备了具有优异高倍率放电性能的亚微米 LiNi0.5Mn1.5O4 材料. 用热重/差热分析(TG/DTA)研究了凝胶的燃烧过程, 用X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和 循环伏安(CV)研究了LiNi0.5Mn1.5O4 材料的结构和形貌. 结果表明材料为结晶良好的纯尖晶石相结构, 由5 μm 左右的二次颗粒组成, 颗粒大小分布均匀, 一次晶粒发育良好, 粒径在500 nm 左右. 充放电测试表明材料的倍率 性能和循环性能十分优异. 在3.5 至4.9 V 进行充放电测试, 0.5C、1C、4C、8C 和 10C 倍率下放电容量分别为 131.9、127.6、123.4、118.4 和113.7 mAh ·g-1. 在10C 大倍率放电条件下循环100、500 和1000 次的容量保持率分 别为91.4%、80.9%和73.5%. 关键词：锂离子电池; 正极材料; LiNi Mn O ; 凝胶燃烧法; 聚乙烯吡咯烷酮 0.5 1.5 4 中图分类号： O646 High Rate Capability of 5 V LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode Materials Synthesized via a Gel-Combustion Method DAI Ke-Hua MAO Jing ZHAI Yu-Chun * (School of Materials and Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110004, P. R. China) Abstract ： Sub-micron LiNi Mn O with excellent high rate performance was synthesized by a polyvinylpyrrolidone- 0.5 1.5 4 assisted gel-combustion method. Thermogravimetric and differential thermal analyses (TG/DTA) were used to determine the nature of the combustion process of the gel. The structure and morphology of the as-prepared materials were characterized by X-ray diffr