锂电池材料LiNi0.5Mn1.5O4研发方向

    《锂电世界》   为了提高LiNi0.5Mnl.504的性能，除了采用表面处理和体相掺杂外，作为新产品研发工作还应该考虑如何采用更简单的制备工艺制备出性能优良的LiNi0.5Mn1.5O4。

    (1)简化前驱体制备工艺

    采用不同的方法得到的LiNi0.5Mn1.5O4在纯度、组分、粒径和形貌等方面各有不同，电化学性能也有所不同，可以根据具体的需求来设定制备工艺。

    在前驱体众多制备方法中，共沉淀法具有易处理和均匀性好的特点，是工业界常用的制各方法。但影响共沉淀前驱体性能的因素很多，如pH值的控制，氨水浓度等，制备工艺较为复杂。Zhang通过简化共沉淀工艺，制备出性能更优的前驱体。他们采用过渡金属硝酸盐作为原料，采用碳酸盐沉淀法，不用氨水，不用控制pH值，制备出球形(N10.25Mn0.75)CO3，后经500℃煅烧3h，得到的氧化物(Ni0.25Mn0.75)3O4与Li2CO3均匀混合后，在850℃煅烧18h降温至600℃恒温8h得到高性能LiNi0.5Mn1.5O4材料。与传统方法制备的材料相比，比表面由2.83m2·g-1降低为2.23m2·g-1，颗粒密度(pellet density)由2.56g·cm-3增加至2.95g·cm-3。更重要的是提高了材料的倍率性能和循环性能。

    (2)通过掺杂和制备工艺控制LiNi0.5Mn1.5O4材料的氧空位

    调整有序/无序结构比例，解决高温循环问题如何在保证LiNi0.5Mn1.5O4材料高温循环性能的条件下提高萁高倍率性能，这与氧空位和LiNi0.5Mn1.5O4材料结构有很大关系，所以通过掺杂和制备工艺控制LiNi0.5Mn1.5O4材料的氧空位，调整有序/无序结构比例，对解决高温循环问题是很关键的。