0:的结构示意图根据Lic00。和LiNiO:的结构以及电化学特性推断,单斜LiMnO。也应该适合作为锂离子电池正极材料。但研究表明,单斜LiMnO:是一种亚稳相,在电化学中国科学技术人学颂Ij学位论文(20081第一章绪论循环过程中很容易转变为尖晶石的LiMn20;,虽然初次充电容量可达270IflAh/g,但第一次放电容量只有充电容量的一半左右。这是因为相变破坏了原有的层状结构,导致容量的快速衰减。目前制约LiMn0。商品化的因素主要有两方面:一、合成困难。由于层状锰酸锂的结构大都处于亚稳定结构,极易向其它晶型转化,其合成条件十分苛刻,限制了商品化进程;二、产品结构的不稳定。特别是作为锂离子电池正极材料,在循环过程中容易转化为4V放电平台的尖晶石型锰酸锂,因此可逆容量很差。A咖strong“?等用离子交换法从Q—NaMnO。制得的层状LiMnO:,在3.4~4.3v问循环时,可逆容量高达270mAh/g,而且循环稳定性好,在3v左右并不转变为尖晶石型LiMn。0。这将成为新一代锂离子电池正极材料研究的新热点之一。1.2.2尖晶石型正极材料LiMn籼尖晶石型LiMn。O。具有三维隧道结构,图1.5Ⅲ1是尖晶石LiMn。矾的结构示意图O:o原子(32e);o:Mn原子(16d);●:Li原子(8a)图1.5尖晶石LiMn204的结构示意图属于Fd3m空间群,为立方结构,日=8.239A,[Mn。Ol框架为锂离子扩散提供了一个由共面的四面体和八面体构成的三维网络。LiMn:O。晶体中0在32e位上,Li在8a位上,Mn在16d位上,故结构可以表示为[Li]。[Mn:]。[O。k。。一个尖晶石LiMn:0。晶胞有32个氧原子,16个锰原子和8个锂原子。16个锰原子占据32个八面体问隙位的一半(16d),另一半(16c)则是空着的:锂离子占据64个四面体间隙位(8a)的l/8,6
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