冯季军[1]2004年在《尖晶石锰酸锂正极材料的离子掺杂改性研究》文中进行了进一步梳理本文的主要工作内容是研究锂离子电池用尖晶石型锰酸锂正极材料的离子体相掺杂改性,以改善材料的电化学性能。研究了尖晶石型锰酸锂固相法制备工艺的优化,分别研究了不同阳离子单元掺杂,二元和多元掺杂;阴离子掺杂以及阴阳离子复合掺杂对尖晶石锰酸锂晶体结构和电化学性能的影响,并分析了掺杂改性的作用机理。 利用 TG-DTA、XRD、SEM、粒径分布、比表面积以及充放电测试等方法研究了尖晶石 LiMn2O4制备工艺的优化。选用纳米级的电解二氧化锰(nano-EMD)和具有四方尖晶石结构的 Mn3O4 作为锰原料合成了尖晶石 LiMn2O4 正极材料,与由EMD 和 MnCO3所合成的材料进行了分析比较。又分别以 EMD 和 Mn3O4为锰源,考察了原料的最佳配比(Li/Mn 比),并进一步确定了 Mn3O4是合成尖晶石 LiMn2O4最适宜的锰源。 系统地研究了几种阳离子单元掺杂时,不同掺杂浓度对合成产物的物相结构和电化学性能的影响。首次尝试打破以往对尖晶石锰酸锂掺杂改性离子选择的传统观念,采用离子半径比 Mn3+大,但有着比 Mn-O 键强很多的金属-氧键和更强八面体场择位能的 La3+对尖晶石锰酸锂进行改性,取得了很好的效果。比较分析了在同一浓度下不同掺杂离子的改性效果。对尖晶石锰酸锂进行了二元和多元的阳离子组合掺杂,进一步改善了材料的电化学性能,特别是高温(55℃)下的循环性能。分别研究了 F-和 Cl-这两种阴离子在不同掺杂浓度下所合成正极材料的晶体结构特征和电化学性能,并考察了它们在 0.5C 充放电制度下的下的倍率放电特性。对尖晶石锰酸锂进行了阴阳离子的多元复合掺杂改性,通过筛选掺杂元素的组合方案和控制掺杂的量,制备出了既具有高的初始容量又有良好的充放电循环性能和高温性能的尖晶石型锰酸锂正极材料。 从理论上探讨了尖晶石锰酸锂容量衰减的原因,从材料的晶体结构和电化学特性等方面分析了掺杂改性改善尖晶石锰酸锂循环性能的作用机理。首次利用电压对容量的微分曲线 dE/dQ ~ Q 分析了掺杂改性前后尖晶石锰酸锂正极材料的充放电平台的变化。并首次对锂离子在尖晶石内电化学嵌入反应的热力学和动力学方程进行了推导分析。
刘环敏[2]2003年在《锂离子电池用尖晶石锰酸锂正极材料的应用研究》文中研究表明本文详细评述了高性能锂离子电池及其正极材料的研究前沿和发展动态。主要研究了尖晶石型锰酸锂正极材料的制备与应用。锂离子二次电池的发展必然要求廉价、低污染的新型材料替代现有的昂贵的钴酸锂材料。尖晶石锰酸锂由于其更高的性能价格比成为最有希望替代钴酸锂的正极材料。本文在已有的实验基础上做锰酸锂材料的扩大化生产条件实验，并在实验的最佳条件下烧制多元复合掺杂锰酸锂材料；同时将该材料应用于工业生产中做成成品锰酸锂离子电池并测试其性能；针对锰酸锂材料的容量衰减问题尤其是高温下容衰减严重，首次用硅烷偶联剂对掺杂锰酸锂材料进行表面处理来改善其高温性能，并用交流阻抗法测试锂离子固相扩散系数。主要内容如下：1、 针对扩大化生产中经常出现的二次电池的容量偏低现象，采用溶盐-浸渍法制备尖晶石锰酸锂材料，研究不同的锂、锰原料、Li／Mn2配比、煅烧方式与温度、空气循环、洗涤等因素对材料的电化学性能的影响。结果表明采用LiOH·H2O和Mn3O4为主要锂、锰原料在750～780℃下烧36h获得的锰酸锂材料具有最好的电化学性能，比容量可达127mAH·g-1。烧制过程中产生的还原性气氛易导致低价锂锰氧化物的杂质生成，通过通入适量空气增加氧化性气氛有利于煅烧出高性能的LiMn2O4材料。由原料不同使材料呈碱性或酸性从而对产物的电化学性能有一定的影响。水洗是解决这个问题的一个办法。在以上研究的基础上制备了金属离子和F的共掺杂尖晶石锰酸锂LiMn2-(A+B)CoACrBO4-CF。(MCCF)，比容量为120 mAH·g-1，虽然较纯尖晶石锰酸锂的比容量有所降低，但具有优良的循环性能。2、 选用综合性能较好的复合掺杂尖晶石锰酸锂(MCCF)材料做成成品锰酸锂离子电池，并测试其电化学性能。做成063740型电池正极附料量为4． 95克，设计容量为500mAh，第一次循环的放电容量为461． 2 mAh，放电比容量为94． 34mAH．g-1。前几次放电过程中由于具有保护作用的钝化膜(SolidElectrolyte Interface，简称SEI膜)的形成产生了一定的不可逆容量损失。对电池进行充放电测试，0． 5C循环50次后容量保持率为90． 45％，充放电效率一直在99． 5％以上。以MCCF为正极材料的锰酸锂离子电池的循环性能和倍率放电特性、自放电率等与同种型号的钴酸锂离子电池相比几乎没有差别。对锂离子电池的容量损失原因进行了分析，认为电极过充、电解液的氧化分解、自放电、界面膜的形成、正极溶解和正极材料的相变都是产生锂离子电池容量损失的原因。3、 对尖晶石LiCrxMn2-xO4材料表面进行硅烷偶联剂处理，以形成一热稳定性昆明理工大学硕士研究生毕业论文摘要好的硅化物表面层来提高材料的电化学性能。用EPX、SEM和XRD等方法对处理前后的尖晶石LICrxMnZ一xo;正极材料进行了表征，结果表明经硅烷偶联剂处理后的LICrxMnZ一，04正极材料，在其表面形成了富硅层。电化学测试表明硅烷偶联剂表面处理的LICr、MnZ一xo。正极材料在高温下(55℃)100次循环后的容量保持率为89.4%，而未处理的LICrxMnZ一x0;材料的容量保持率为71.5%。因此，硅烷偶联剂表面处理是改善铿离子电池正极材料LICr:MnZ一，0。高温性能的有效途径。 4、将Li/MCCF半电池进行交流阻抗实验，由库仑滴定法做Li/MCCF的开路电压随组成变化曲线，求}dE/dx}，从而计算扩散系数。本实验求出的Li’扩散系数大小在10一sc，。2/S数量级。
何平[3]2006年在《锂离子电池用层状锰酸锂正极材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理相对于LiCoO2,层状LiMnO2原料丰富、价格低廉、环境友好、理论容量高,是一种有希望应用于锂离子电池的正极材料,目前已成为研究的热点。由于生产工艺复杂、成本高,也由于Mn3+强烈的Jahn-Teller效应,通常使层状LiMnO2循环稳定性变差而无法满足实际应用的需要,因此研究适宜的制备工艺,寻求提高LiMnO2循环稳定性的方法成为许多科研人员的奋斗目标。本文使用固相法合成出晶体结构较为均一的斜方相层状LiMnO2材料。SEM显示该材料片层厚度达150nm左右,片层尺寸大约为5~10μm,颗粒粒径较为均匀。经恒电流充放电测试,固相法合成的LiMnO2初始放电比容量达到126.6mAh/g,在4.5~2.5V之间有两个明显的放电平台,表明材料向类尖晶石型转变,80次循环后容量衰减到82.0mAh/g,衰减35.2%。为了解决固相合成法获得的层状LiMnO2电化学稳定性差的问题。本文采用了溶胶凝胶和水热合成两种软化学方法对材料进行合成和体相掺杂改性。溶胶凝胶法所得LiMnO2材料的XRD结果显示,该材料为斜方晶系,Pmnm空间群,有极少量Mn2O3杂质;SEM结果显示其片层尺寸大约在1~2μm,厚度大约为50~100nm。该材料最高放电比容量达到170.7mAh/g,80次循环后衰减到100.8mAh/g,衰减达40.9%。使用溶胶凝胶法对层状LiMnO2进行2%Al3+的掺杂改性,初始放电容量可达165mAh/g,80次循环后衰减约20%。通过水热合成72h制备了具有斜方相结构的层状LiMnO2,SEM结果显示其粒子尺寸约为1~2μm,初始放电比容量为154mAh/g,首次循环即发生了尖晶石相转变,80次循环衰减到96.4mAh/g,衰减37.4%。掺杂4%和6%Ni2+的层状LiMnO2在容量和循环稳定性方面有不同程度的提升,80次循环后,容量衰减比率分别降低到34.2%和30.7%。还采用交流阻抗谱研究了上述层状LiMnO2的动力学特征。研究发现层状LiMnO2在初始充放电循环后阻抗谱由Nyquist半圆和Warburg扩散阻抗组成,金属离子的掺杂虽然引起阴极电荷传输电阻的增大,但也有利于固体电极内锂离子扩散系数的增加。层状LiMnO2经多次充放电循环后,电极表面形成钝化膜,影响锂离子离子扩散,导致容量衰减。
姜倩倩[4]2014年在《锂离子电池正极锰系材料的制备与性能研究》文中认为作为新能源的锂离子电池具有比能量高、体积小、质量轻、可高速率放电、自放电率低、循环寿命长、无毒等优异性,自问世以来就受到极大的关注。目前,寻找可替代的新能源以及可用于储能的新材料已经成为人们进行科学研究的重点之一,其中锂离子电池正极材料显得尤为重要。尖晶石型Li Mn_2O_4材料具有原料资源丰富、易制备和环境友好等优点,成为锂离子电池领域研究的热点。另外,Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2是一种极具应用前景的新型锂离子电池正极材料,它具有安全性高和低成本的优势。因此探索方便易行,环境友好的新型制备方法,对促进其实用化具有重要意义。本文采用低温水热前驱体法和低温环己酮水热制备尖晶石LiMn_2O_4,并且详细研究了影响低温环己酮水热法制备的LiMn_2O_4的各个因素。此外,采用简单两步法合成了叁元材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2,并对其影响因素进行了初步的探讨。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对样品的结构和形貌进行表征,对采用不同方法合成的正极材料的合成条件进行了研究,利用首次充放电和循环性能测试,来考察材料的电化学性能。通过研究发现,在低温前驱体法中,水热反应温度120℃,加热12 h,然后在100℃,干燥12 h,得到前驱体β-MnO_2粉末,最后在800℃,煅烧10 h合成的LiMn_2O_4性能最佳。采用低温环己酮水热法,水热温度110℃,反应8 h,同时控制Li/Mn的摩尔比为1.1:1,以及环己酮与蒸馏水的比为2:25时,此时制备出的样品尖晶石LiMn_2O_4具有最优的电化学性能。合成叁元材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2的最优条件为:在60℃,制备出前驱体Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)(OH)2,在Ar气保护下,混合一定比例的LiOH·H2O,通气,先加热450℃预烧4 h,然后在850℃煅烧6 h。尽管尖晶石LiMn_2O_4有很多优点,但是它的导电性差限制了它在在大功率应用程序中的使用。另外,正极材料LiMn_2O_4在循环过程中存在严重的容量衰减,则是另一个具有挑战性的问题,同时也是阻碍了LiMn_2O_4的商业化。因此,必须对LiMn_2O_4进行改性。碳包覆是一种有效的改性手段,可以改善活性物质颗粒之间以及活性物质与导电剂之间的导电性。文中利用XRD、SEM、电化学测试等手段研究不同碳源、碳包覆量、煅烧温度等因素对合成产品各种性能的影响,研究结果表明针对低温环己酮水热法,葡萄糖为最佳碳源,添加10%的葡萄糖,在600℃煅烧4 h合成的LiMn_2O_4/C具有最好的电化学性能。
卢星河[5]2005年在《尖晶石型锰酸锂正极材料的合成及电化学性能研究》文中提出锂离子电池因质量比容量大、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器。目前锂离子电池的正极材料主要采用层状钴酸锂。由于钴资源的短缺、大电流充放电和高温环境使用的不安全因素,研究开发新一代高性能正极材料成为一项重要课题。尖晶石型LiMn_2O_4材料具有原料资源丰富、易制备和环境友好等优点,特别是因为充放电电压高、循环性能好、比容量高和使用安全等优良的电化学性能,该材料成为本研究的重点:本研究首先对尖晶石型锰酸锂正极材料的研究现状、存在问题和解决方案等进行了较系统的探讨,先后制定了多项改善和提高尖晶石型锰酸锂电化学性能的措施。合成研究了分别和同时掺杂阴、阳离子正极材料Li_(1.02)M_xMn_(2-x)Q_yO_(4-y)的充放电比容量、循环性能、高温(55℃)性能和大电流充放电性能等,表征了合成材料的晶体结构、表观形态、粒径及粒径分布规律,进一步探讨了表面包覆(修饰)改性和电解液及其组成对锰酸锂正极材料的作用和影响。以实验室合成的尖晶石型锰酸锂LiCo_xCr_yMn_(2-x-y)O_4材料为母体材料,以SiO_2和Al_2O_3为包覆剂,经一系列工艺过程得到Al-Si(复合)表面包覆改性材料。经100次充放电循环测试,常温(20℃)下,表面包覆后的材料放电容量保持率为93.25%,高于未包覆36.35个百分点(未包覆材料的容量保持率56.9%);高温(55℃)下,未包覆材料的放电容量保持率26.17%,包覆材料的放电容量保持率仍高达84.84%,包覆效果明显;以预处理+高温固相法合成了Li_(1.02)Co_(0.02)Cr_(0.01)La_(0.01)Mn_(1.96)F_(0.02_O_(3.98)阴阳离子复合掺杂材料。以此材料作正极材料、金属锂作负极材料组装成扣式2032电池,经100次充放电循环后表现出较好的循环性能:充放电比容量(120.9/119.7～112.9/112.4 mAh/g)保持率在93.9%以上;充首次充放电效率达99.0%;采用高温固相法合成了掺杂稀土镧的尖晶石型Li_(1.02)La_xMn_(2-x)O_4材料并对其进行了深入研究。发现:当掺杂量x≤0.01时呈现良好的尖晶石型结构,当x = 0.02时已有杂质相LaMnO_3产生,此结论与通常掺杂Co~(3+)、Cr~(3+)、Al~(3+)等离子的情况不一样,说明掺杂元素离子半径对尖晶石锰酸锂的结构影响很大。
高修艳[6]2014年在《从废旧锂离子电池制备锰酸锂正极材料的研究》文中提出由于锂离子电池对环境的污染小、无记忆效应且电化学性能优良，如比能量高、工作电压高、循环寿命长、自放电小等，现已被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机等便携式电器，同时也是电动汽车的动力电池之一。一些性能优良的锂离子电池的比能量超过125Wh/kg-1，循环寿命达到1000次。目前，主要的锂离子电池的正极材料有LiMO2（LiCoO2、LiNiO2）、锂锰氧化物（Li-Mn-O）以及锂钒氧化物（LiV3O8）系统。其中尖晶石型LiMn2O4具有叁维锂离子隧道结构，比层间化合物更有利于Li+嵌入和脱出，且具有制备容易、污染低、成本低、资源丰富等优点。然而，作为绿色能源的可充放电锂离子电池的使用寿命一般都在3年左右，所以废旧锂离子电池已经成为固体废弃物中不可忽略的一个重要部分。由于锂离子电池中含有难降解的有机溶剂以及金属离子，所以对锂离子电池的回收就显得尤为重要，如锂离子电池电解液中LiPF6遇水会释放有害气体HF，HF易与强氧化剂发生反应产生P2O5；而钴、镍、铜等金属离子，一方面是用途很广泛的金属，有的还是贵重稀有金属（如钴）；另一方面，这些金属离子在环境中的积累效应使它们可以通过生物链传递来危害人类自身，给人类带来极大的危害。所以，以适当的方法回收利用废旧锂离子电池，不仅可以减少对人类赖以生存的自然环境的污染，还能带来一定的经济效益。在本研究实验中，首先通过一定的方法从废旧锂离子电池中回收得到正极材料锰酸锂回收样品；然后结合单因素实验与正交实验方法，研究回收样品在柠檬酸溶液中的溶解条件；最后以柠檬酸溶解回收样品所得的溶液为原料，采用溶胶-凝胶法制备新的可利用的具有尖晶石结构的LiMn2O4。采用X射线衍射仪（XRD）表征制备样品的晶体结构，用扫描电子显微镜（SEM）技术表征制备的锰酸锂样品的形貌特征，并采用电池程控测试仪对其进行电化学性能研究。通过本实验研究表明：（1）从废旧锂离子电池中回收LiMn2O4正极材料的工艺流程为：废旧锂离子电池→放电→拆分→分选→破碎→550℃高温处理1h→LiMn2O4回收样品混合物→800℃灼烧2h→纯LiMn2O4回收样品；（2）纯LiMn2O4回收样品在柠檬酸溶液中适宜的溶解条件为：柠檬酸浓度1.0mol/L、溶解温度45℃、H2O2加入量5.0%、料液比60g/L，且溶解率达到99.56%；（3）以柠檬酸溶解纯LiMn2O4回收样品所得的溶液为原料，采用溶胶-凝胶法成功制备出新的锰酸锂正极材料。结果表明，350℃预烧4h，700℃煅烧12h条件下制备出的LiMn2O4材料具有明显的尖晶石结构，形貌特征最为规整，电化学性能最好，而且首次放电容量达到了128mAh g-1。本实验研究的创新点：首次以柠檬酸为溶剂来溶解废锂离子电池正极材料LiMn2O4，并探讨了不同的溶解条件对溶解率的影响；其次，以所得的溶液为原料，成功制备出新的尖晶石型锰酸锂正极材料，并且研究了不同的煅烧条件对制备的LiMn2O4材料的晶体结构以及电化学性能的影响。
张娜[7]2005年在《动力锂离子电池正极材料锰酸锂的开发及应用研究》文中研究表明本论文的主要工作是通过高温固相法合成改性的动力锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂,并将所研制的材料进行中试研究。主要采用阴阳离子复合掺杂和碳包覆以及钴酸锂改性的方式来提高锰酸锂的性能,并采用自制材料研制了性能良好的18650S型动力电池。研究工作主要从以下几个方面展开:系统地研究了几种阳离子单元掺杂时,不同掺杂浓度对合成产物的物相结构和电化学性能的影响。采用离子半径比Mn~(3+)大,但有着比Mn-O键强很多的M-O键的元素Zr和稀土元素La、Ce和Nd对尖晶石锰酸锂进行单元掺杂改性,取得了很好的效果,稀土元素的掺杂可改善材料的高温(55℃)循环性能。对尖晶石锰酸锂进行了二元阳离子组合掺杂,进一步改善了材料的电化学性能。对尖晶石锰酸锂进行了阴阳离子的多元复合掺杂改性,通过筛选掺杂元素的组合方案和控制掺杂的量,制备出了既具有高的初始容量又有良好的常温和高温循环性能的尖晶石型锰酸锂正极材料LiCo_(0.02)La_(0.01)Mn_(1.97)O_(3.98)Cl_(0.02)。并初步研究了5V锰酸锂材料的性能。研究了锰酸锂正极材料的中试制备工艺,并研究了粒径对正极材料性能的影响,所制备的材料性能达到小试时的水平。首次利用葡萄糖和聚乙烯醇为碳源,合成了碳包覆的掺杂型锰酸锂复合材料,提高了材料的放电平台和放电容量;制备出性能优良的钴酸锂,利用直接混合和高温处理混合的方式进一步改善了锰酸锂的性能,当锰酸锂和钴酸锂以90 : 10的质量比混合时,可以发挥二者共同的优势,当二者以90 : 5的质量比混合并通过高温处理后的材料,具有较高的比容量和最佳的常温和高温循环稳定性。研究自制产品为正极材料的电动工具用动力18650S-1300mAh电池的制作工艺,所制作的电池具有良好的倍率性能和常温及高温循环性能,并通过了一系列的安全测试。最后探讨了动力锂离子电池中的不安全因素、爆炸机理和防爆措施,并从机理上解释了锰酸锂材料的安全性和实用性,指出研究开发性能更稳定的正极材料是解决动力电池安全性问题的重要方向。
马鹏[8]2016年在《锂离子电池用锰酸锂(LiMn_2O_4)的研究与发展》文中提出详细论述了近年来用作锂离子电池正极材料的尖晶石型锰酸锂(LiMn_2O_4)的制备方法,以及国内外对锰酸锂正极材料通过包覆、镀膜等表面处理和掺杂金属离子、非金属离子及阴-阳离子复合掺杂等方法进行改性的研究。探讨了这些改性方法提高LiMn_2O_4正极材料电化学性能的机制。表面处理和掺杂提高了锰酸锂的循环性能,但会使其初始容量下降,因此要对不同的正极材料进行混合。最后提出了尖晶石型锰酸锂正极材料的主要发展方向。
杨婧[9]2013年在《碳酸锰热解法制备尖晶石锰酸锂及其掺杂改性研究》文中指出尖晶石锰酸锂具有锰资源丰富、成本低、对环境友好等优点,被认为是一种极具应用前景的锂离子二次电池正极材料。本文采用工业上常用的碳酸锰热解法制备锰氧化物前驱体,与Li2CO3混合后焙烧得到锂离子电池正极材料LiMn2O4,降低了LiMn2O4的合成成本；并在碳酸锰制备过程中以共沉淀方式掺入Al3+、Mg2+制备LilxMn2-xO4, LiMgxMn2-xO4(x=0.01,0.02,0.03,0.05,0.1),以改善材料的循环性能。通过XRD、SEM、ICP、交流阻抗和循环伏安等手段对样品的形貌、结构及电化学性能进行表征。对碳酸锰热解法制备尖晶石锰酸锂前驱体锰氧化物进行了研究。通过对碳酸锰制备过程中反应温度、反应液初始浓度、搅拌速度、‘进料速度、陈化时间及碳酸锰热解过程中热解时间和热解气氛等因素进行研究,确定了最优条件。在最优条件下制备的LiMn2O4颗粒结晶度较好,且颗粒大小分布均匀；其首次放电比容量为127.6mAh/g,首次充放电效率为88.9%,1C倍率下循环100次的容量保持率为80.1%。对掺杂LiAlxMn2-xO4、LiMgxMn2-xO4材料进行了研究。发现合成的前驱体及锰酸锂材料均无杂相存在；增加掺杂量,会使LiAlxMn2-xO4颗粒不断长大,LiMgxMn2-xO4颗粒减小并出现表面熔融现象。A13+的掺入,降低了材料的首次放电比容量,大大地提高了材料的循环性能,尤其是高温性能。常温下,材料在1C下循环100次的容量保持率由未掺杂时的80.2%提升到LiAl0.05Mn1.95O4的95.9%；高温(55℃)条件下,LiMn2O4容量衰减比常温下快,当A13+掺杂量达到x=0.05时,1C倍率下循环100次容量保持率由未掺杂的72.2%升高到90.7%。掺入Mg2+,材料的首次放电比容量衰减较少,循环性能提高,当掺杂量x=0.03时,LiMg0.01Mn1.95O4材料在常温和高温下首次放电比容量分别为113.2mAh/g和105.95mAh/g,1C下循环100次容量保持率分别为85%和82.4%。
孙新科[10]2013年在《尖晶石型锰酸锂改性研究》文中研究说明本文以提高尖晶石型锰酸锂(LiMn_2O_4)循环稳定性以及改善电池安全性为主要目标，利用差示扫描量热仪(DSC)、电导率测试、恒流充放电、循环伏安(CV)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)等主要测试手段，分别研究了钾钠离子和离子液体对LiMn_2O_4的改性，得到以下结论：1.钾钠离子对LiMn_2O_4的改性: CH_3COONa最佳量为CH_3COONa:LiMn_2O_4=0.003:1(摩尔比)，室温2C放电比容量提高了5.7mAh/g，50℃2C充放电循环200次后，容量保持率由86.2%提高至97.7%。CH_3COOK最佳量为CH_3COOK:LiMn_2O_4=0.001:1(摩尔比)，室温2C放电比容量提高了6.7%，室温2C充放电循环400次后，容量保持率由78.9%提高至83.6%。NaBF_4最佳量为1.0mg/mL，室温2C充放电循环200次后，容量保持率由92.2%提高至96.2%。KBF_4最佳量为2.5mg/mL，室温2C充放电循环200次后，容量保持率由85.8%提高至94.7%。KPF_6最佳量为2.5mg/mL，室温2C充放电循环200次后，容量保持率由83.0%提高至93.5%。NaPF_6最佳量为1.0mg/mL，室温2C充放电循环300次后，容量保持率由89.6%提高至91.8%。钾钠离子主要影响LiMn_2O_4材料的循环稳定性，而阴离子会影响其容量的发挥，选择合适的阴阳离子搭配，可在尽量不影响容量的前提下显着提高尖晶石型锰酸锂的循环稳定性。由结果可知，CH_3COONa优于NaBF_4优于NaPF_6，CH_3COOK优于KPF_6优于KBF_4。钠离子主要影响正极表面膜的形成，钾离子主要影响材料的晶格。2.离子液体对LiMn_2O_4的改性: PyR_(14)PF_6最佳量为2.5%，此时电解液DSC曲线上由89.3℃、201.0℃、224.0℃叁个强吸热峰变为137.7℃一个，室温2C充放电循环200次后容量保持率提高了7.0%；50℃下，2C放电比容量提高了14.0mAh/g，而且提高了电量转换效率和LiMn_2O_4的循环稳定性。PyR_(14)TFSI最佳量为2.5%，此时电解液DSC曲线上由89.3℃、201.0℃、224.0℃叁个强吸热峰变为116.6℃和244.3℃两个，2C充放电循环200次后容量保持率提高了4.9%；50℃下，2C充放电循环100次后，容量保持率由86.1%提高至88.3%；对于吡咯烷类离子液体，PF-6优于TFSI-，PyR_(14)PF_6和PyR_(14)TFSI的加入有利于电极结构稳定性的保持。
参考文献：
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[3]. 锂离子电池用层状锰酸锂正极材料的制备及性能研究[D]. 何平. 南京航空航天大学. 2006
[4]. 锂离子电池正极锰系材料的制备与性能研究[D]. 姜倩倩. 天津大学. 2014
[5]. 尖晶石型锰酸锂正极材料的合成及电化学性能研究[D]. 卢星河. 天津大学. 2005
[6]. 从废旧锂离子电池制备锰酸锂正极材料的研究[D]. 高修艳. 河南师范大学. 2014
[7]. 动力锂离子电池正极材料锰酸锂的开发及应用研究[D]. 张娜. 天津大学. 2005
[8]. 锂离子电池用锰酸锂(LiMn_2O_4)的研究与发展[J]. 马鹏. 热处理. 2016
[9]. 碳酸锰热解法制备尖晶石锰酸锂及其掺杂改性研究[D]. 杨婧. 中南大学. 2013
[10]. 尖晶石型锰酸锂改性研究[D]. 孙新科. 郑州轻工业学院. 2013