采用无焰燃烧法在500℃反应3 h,然后分别在600、650、700和750℃二次焙烧6 h制备了尖晶石型Li1.02Ni0.05Mn1.93O4正极材料.结果表明,不同焙烧温度制备的Li-Ni共掺材料没有改变LiMn2O4的立方尖晶石结构,且随着焙烧温度的升高,颗粒尺寸变大,结晶性提高.二次焙烧温度为700℃的Li1.02Ni0.05Mn1.93O4单晶多面体晶粒正极材料具有{111}、{110}和{100}面,且电化学性能较优,在1C倍率下初始放电比容量为108.2 mA·h·g-1,循环500次后的容量保持率为76.8％;在5 C下首次放电比容量可达到99.0mA·h·g-1,1000次循环后,仍能维持72.1％的容量保持率;在10C下仍显示出71.3mA·h·g-1的首次放电比容量及经500次循环后86.4％的容量保持率.并且其具有较大的Li+扩散系数和较小的表观活化能.Li-Ni共掺LiMn2O4单晶多面体材料能够有效抑制Jahn-Teller效应,减小Mn的溶解及增加Li+扩散通道,使材料的晶体结构稳定,提高倍率性能和循环性能.
尖晶石型LiMn2O4 Li-Ni共掺 单晶多面体 无焰燃烧法 焙烧温度 正极材料 锂离子电池