LiMn2O4的结构特征与电化学性能
2017-06-08
锂电世界小王子5550核心提示：LiMn2O4原料因其储存丰富、价格低廉、极易合成等优点被誉为动力型锂离子电池正极材料最理想的正极材料之一。
《锂电世界》
LiMn2O4原料因其储存丰富、价格低廉、极易合成等优点被誉为动力型锂离子电池正极材料最理想的正极材料之一。
LiMn2O4的结构。尖晶石型的LiMn2O4属于Fd3m空间群，氧原子为面心立方密堆积，锰占据1/2八面体空隙16d位置，而锂占据1/8四面体8a位置。空的四面体和八面体通过共面与共边相互联结，形成三维的锂离子扩散通道。锂离子在尖晶石中的化学扩散系数在10-14～10-12m12·s-1。LiMn2O4。理论容量为148mA．h．旷1，可逆容量一般可达140mA．h．旷1。充放电过程可以分为4个区域：在O<x<0.1时，Li+嵌入到单相A (y-Mn02)中；在0.1<x<0.5时，形成A和B(Li0.5Mn204)两相共存区，对应充放电曲线的高压平台（约4.15V）；x>0.5时，随着Li+的进一步嵌入便会形成新相C(LiMn204)和B相共存，对应于充放电曲线的低压平台(4.03～3.9V)。
该材料具有较好的结构稳定性。如果放电电压继续降低，Li+还可以嵌入到尖晶石空的八面体16c位置，形成Li2Mn204，这个反应发生在3.OV左右。当Li+在3V电压区嵌入／脱出时，由于Mn3+的Jahn-Teller效应引起尖晶石结构由立方对称向四方对称转变，材料的循环性能恶化。因此，LiMn204的放电截止电压一般在3.OV以上。除了对放电电压有特殊要求外，LiMn204的高温循环性能和储存性能也存在问题。
LiMn2O4原料因其储存丰富、价格低廉、极易合成等优点被誉为动力型锂离子电池正极材料最理想的正极材料之一。
LiMn2O4的结构。尖晶石型的LiMn2O4属于Fd3m空间群，氧原子为面心立方密堆积，锰占据1/2八面体空隙16d位置，而锂占据1/8四面体8a位置。空的四面体和八面体通过共面与共边相互联结，形成三维的锂离子扩散通道。锂离子在尖晶石中的化学扩散系数在10-14～10-12m12·s-1。LiMn2O4。理论容量为148mA．h．旷1，可逆容量一般可达140mA．h．旷1。充放电过程可以分为4个区域：在O<x<0.1时，Li+嵌入到单相A (y-Mn02)中；在0.1<x<0.5时，形成A和B(Li0.5Mn204)两相共存区，对应充放电曲线的高压平台（约4.15V）；x>0.5时，随着Li+的进一步嵌入便会形成新相C(LiMn204)和B相共存，对应于充放电曲线的低压平台(4.03～3.9V)。
该材料具有较好的结构稳定性。如果放电电压继续降低，Li+还可以嵌入到尖晶石空的八面体16c位置，形成Li2Mn204，这个反应发生在3.OV左右。当Li+在3V电压区嵌入／脱出时，由于Mn3+的Jahn-Teller效应引起尖晶石结构由立方对称向四方对称转变，材料的循环性能恶化。因此，LiMn204的放电截止电压一般在3.OV以上。除了对放电电压有特殊要求外，LiMn204的高温循环性能和储存性能也存在问题。
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