鋰離子正極三劍客之一：錳酸鋰
顆粒大小和形貌、粒度分布、比表面積、振實密度以及電極加工性能、高低溫循環(huán)性能、高倍率充放電性能以及循環(huán)性能等方面能夠滿足目前高端動力型鋰離子電池對先進正極材料的要求。
1，LiMn2O4的循環(huán)性能差和高溫容量衰減
????LiMn2O4在高電壓充電條件下,電極中的Mn會溶解到電解液中;?在深放電終止時發(fā)生Jahn-Teller反應;?Li-ion嵌入/脫嵌過程中形成附加相,這些使得LiMn2O4循環(huán)壽命差,同時LiMn2O4在高溫下容量衰減迅速也是急待解決的問題.
????容量衰減的原因：三價錳發(fā)生歧化反應，Mn3+?→Mn2+?+?Mn4+，Mn2+溶解形成Li1+xMn2-xO4→H1+xMn2-xO4，氫離子來源于LiPF6分解所產(chǎn)生的HF。它取代8a和對16d位的鋰離子，生成無活性的HMn2O4。因此解決的辦法可以用表面包覆，使尖晶石表面不與HF接觸，也可以摻F，生成Li1+xMn2-xO4-xF2。為了切斷氫離子源，也嘗試用LiBF4代替LiPF6，還提到加入沸石，以減少氫離子含量，也摻雜低價陽離子，一取代Mn，摻Al和B效果較好。
2，LiMn2O4的一種合成方法
????分析純LiNO3預先干燥待用，將干燥后的LiNO3與電解二氧化錳（EMD）按0.5：1至0.6：1的比例均勻混合，在280℃左右加熱12小時，待其冷卻后將其取出充分研磨，而后在410℃或460℃加熱一段時間，最后將溫度升高至650℃加熱24小時，得到最終樣品，除第一步反應在空氣中進行外，其它所有步驟均在氮氣中進行。
3，德國MERCK公司LiMn2O4的規(guī)格：
?????形態(tài)：Lithium?Manganese?Oxide?Spinel
?????顏色：黑色粉末（Black?Powder）
?????Particle?Size：D50≈30μm
?????Specific?Surface?Area：4m2/g（BET）
?????Tap?Density：1.7Kg/l
?????Specific?Capacity：min?120mAh/g（3?Cycle，3.3--4.3?vs.?Li）
?????Cell?Design：
?????①Cell?Type?：Button?Cell?（Dia.?20mm）
?????②Anode:Lithium?Metal
?????③Electrolyte:Liquid?Battery?Electrolyte?,EC:DMC=50:50?wt%,1M?LiPF6
?????④Cathode:Active?Powder?:?Carbon?Black?:?PTFE=80:15:5?mix
?????⑤Cathode?Current?Collector:Aluminium?Foil
?????⑥Test?Conditions:?Charge?:C/7;?Discharge?:?D/7
?????⑦Potential?Range;?3.3—4.3V?vs.Li