iNi0.5Mn1.5O4的结构特征与电化学性能

     《锂电世界》  LiNi0.5Mn1.5O4为立方尖晶石结构，有两种空间结构（图2-38），一种是无序尖晶石结构，Fd 3m空间群，另一种是有序结构，为P4，32空间群。在无序尖晶石结构中，过渡金属离子是随机分布在八面体16d位置，氧原子占据立方堆积四面体的32e位置，锂离子占据四面体的8a位置。Li离子在四面体8a位置移动，经过一个空置的八面体位置(16c)，Li的扩散路径是8a—一16c。在P4332空间群，镍占4b位，Mn占12d位，氧原子占据8c和24e位置，锂离子占据8c位置。八面体空位16c被分裂成有序的4a和12d位置，比例为1:3，锂离子沿两个路径扩散，扩散路径为8c→4a和8c→12d。

LiNi0.5MnL504两种空间结构及锂离子扩散通道（见彩图3）

    LiNio.sMni.s0。具体属于P4，32型还是Fd3m型是由热处理过程中温度和气氛等条件共同决定的。当合成温度>715℃时，会由于失氧生成LiNio.sMn．；04，由于失氧，也常会有Ni0或LiyNily0杂质出现。将高温得到的Fd3m型材料在低温或氧气下退火，又可以将其转交成P4332型材料。

    LiNio.sMn，.50。高的工作电压带来的高能量，充放电过程中稳定的结构都能满足当今电子产品和电动汽车对锂电池提出的高能量密度和更好的安全性的要求。另外，具有尖晶石结构的LiNio.sMn，，O。有着3维的锂离子扩散通道，因此有较好的功率密度。所以近年来LiNio.sMrii.s0。材料的研发引起业界广泛的重视。由于SV基材料对电解液的要求较高，所以SV材料的应用也有待于电解液性能的进一步提高。