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现代化工  2020, Vol. 40 Issue (4): 143-147    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.04.031
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溶胶-凝胶法制备富锂锰基材料
陈垒, 樊俊豪, 马翠环, 崔海滨
河南工程学院材料与化学工程学院, 河南 郑州 450007
Preparation of lithium-rich manganese-based materials by sol-gel method
CHEN Lei, FAN Jun-hao, MA Cui-huan, CUI Hai-bin
College of Materials and Chemical Engineering, Henan University of Engineering, Zhengzhou 450007, China
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摘要 以乙酸盐为原料、柠檬酸为螯合剂,氨水调节pH,采用溶胶-凝胶法制备高容量的富锂锰基材料,并考察了滴加速度、压片处理和掺铌改性对富锂锰基材料性能的影响。通过X射线衍射和激光颗粒粒度分析表征了材料的晶体结构和颗粒组成,并制备纽扣电池,测试了材料的电化学性能。X射线衍射测试结果表明,材料具有完整的富锂锰基材料的晶体结构。压片处理和减慢滴加速度的材料首次放电容量为210 mA·h/g左右,而掺铌改性材料的首次放电容量是250 mA·h/g左右。压片处理和掺铌改性的材料在大电流下容量有所提高。通过优化合成富锂锰基材料的实验条件,为材料的量产提供了理论依据和工艺参数支持。
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陈垒
樊俊豪
马翠环
崔海滨
关键词:  锂离子电池  富锂锰基材料  充放电容量  滴定速度  掺铌改性    
Abstract: A kind of high-capacity lithium-rich manganese-based material is prepared through sol-gel method by using acetate as raw material,citric acid as chelating agent,and ammonia solution for pH adjustment.The effects of titrating speed,tabletting treatment and niobium-doped modification on the properties of lithium-rich manganese-based materials are investigated.Crystal structure and particle composition of the materials are characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy and laser particle size analysis.A button cell is made from the materials to test the electrochemical properties.X-ray diffraction measurements indicate the materials have a complete crystal structure of lithium-rich manganese-based materials.The first discharge capacity of the materials that are made by tabletting and slowing titration speed is around 210 mA·h·g-1,while that of the niobium-doped modified materials is about 250 mA·h·g-1.The capacity of both tabletted and niobium-doped materials has some improvement under large current.By optimizing the synthesis conditions for lithium-rich manganese-based materials,it provides theoretical basis and process parameter support for mass production of materials.
Key words:  lithium ion battery    lithium-rich manganese-based materials    charge and discharge capacity    titration speed    niobium-doped modification
收稿日期:  2019-06-12      修回日期:  2020-02-10          
TM912.9  
基金资助: 河南省高等学校重点科研项目计划(16A530005)
通讯作者:  陈垒(1984-),男,博士,讲师,主要研究方向为能源化工及新能源材料,通讯联系人,chenlei904@126.com。    E-mail:  chenlei904@126.com
引用本文:    
陈垒, 樊俊豪, 马翠环, 崔海滨. 溶胶-凝胶法制备富锂锰基材料[J]. 现代化工, 2020, 40(4): 143-147.
CHEN Lei, FAN Jun-hao, MA Cui-huan, CUI Hai-bin. Preparation of lithium-rich manganese-based materials by sol-gel method. Modern Chemical Industry, 2020, 40(4): 143-147.
链接本文:  
https://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.04.031  或          https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2020/V40/I4/143
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