喷雾干燥法制备li1.2mn0.4+xnixcr0.4-2xo2及其结构与电化学特征

利用喷雾干燥法合成了富锂三元正极材料li1.2mn0.4+xnixcr0.4-2xo2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,以下简称为sd1~sd5),并利用xrd,xps,icp,tem,sem等手段对材料进行结构,元素价态,形貌及电化学性能等方面的表征.sd1~sd5系列样品都具有层状结构,其所含的cr元素为cr6+和cr3+共存,而ni元素价态为+2.5价,mn元素为+4价.sd1~sd4样品中由于存在非晶态的li2cro4,导致样品表现出强烈的吸湿性.这个问题可通过水洗处理来解决,且水洗处理对于改善该系列材料的电化学性能有明显的效果.sd1~sd5系列样品中,sd1与sd4样品电化学性能较好,以20ma·g-1的放电电流密度,在4.8~2.0v电压区间内,首次放电比容量分别为247和220ma·h·g-1,经过20次充放电循环后,容量保持率分别为73%和78%.高温条件下sd1和sd4样品的首次放电比容量分别增大为256和237ma·h·g-1,经过20次充放电循环后容量保持率分别为83%和99%.将充放电电压扩展为5.0~2.0v时,sd4样品首次放电比容量可以达到307ma·h·g-1.