反应球磨合成尖晶石LiMn₂O₄及其电化学性能

刘旭恒^1,2，赵中伟^1,2，欧阳全胜^1,2

1. 中南大学冶金科学与工程学院2. 稀有金属冶金与材料制备湖南省重点实验室

摘 要：以KMnO4、MnSO4·H2O和LiOH·H2O为原料,采用反应球磨法合成了LiMn2O4。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的结构和表面形貌进行表征。结果表明,反应球磨后生成了LiMn2O4、Li2SO4·H2O和KLiSO4,水洗后的产物为尖晶石LiMn2O4,但结晶度不高;经800℃保温30 min后LiMn2O4晶型完整,颗粒细小,粒径分布均匀,平均粒径为500 nm左右。电化学测试结果表明,LiMn2O4在0.2、0.5、1、3 C下的首次充放电比容量分别为115.8、107.0、105.5、98.2 mA.h/g。材料循环性能良好,10次循环后容量衰减仅3.2%。

关键词：锂离子电池;LiMn2O4;反应球磨法;尖晶石结构;电化学性能;