富锂锰基正极材料作为极具潜力的下一代锂离子动力电池正极材料,在不同温度下电化学性能表现出很大差异,严重限制了其在实际环境中的应用.采用多种电化学测试表征了富锂锰基材料在5～45℃温度范围内电化学性能的差异,从极化的角度分析了材料性能与温度依赖关系的影响因素.结果表明:富锂锰基材料的充放电容量随着温度的降低而降低,主要源于高电压和低电压区间内氧/锰离子反应随温度降低极化显著增大,造成其贡献的容量显著降低.这主要是因为氧/锰离子本征动力学性能差使电荷转移过程具有较高的表观活化能.此外,氧/锰离子参与电荷补偿反应使材料结构发生较大变化,一方面诱发界面膜成分发生变化,增加了低电压区间界面锂离子传输表观活化能,另一方面造成充放电末期锂离子固相扩散具有较高的表观活化能.因此,改善富锂锰基材料氧/锰离子反应动力学是提高其环境适应性的主要措施.
锂离子电池 富锂锰基正极材料 电化学性能 极化 温度依赖性