子,所以材料在循环充放电过程中的稳定性也得到了根本性的提高。尖晶石镍锰酸锂的导电率比钴酸锂低但比磷酸亚铁锂高,本身又具有非常适合锂离子进出的三维隧道结构,非常适合作为大倍率充放电电池正极材料,这在锰酸锂方面已经得到了证实。
4、镍锰酸锂的合成方法有哪些?各有什么特点?
镍锰酸锂属于无机金属复合氧化物,因此一般无机材料的合成方法都可以用于合成镍锰酸锂,例如固相法(球磨法)、共沉淀法、
f溶胶凝胶法、喷雾热解法等
41固相法
即是将原料简单混合后进行一定条件下的球磨,使材料的混合均匀程度能达到微米级别,然后在高温下对球磨混合物进行高温处理,一般15个小时以上的高温热处理即可实现原料组分在微米范围内的均匀扩散。这种方法的优势是成本低,但对于组成元素复杂的目标产物不适合,根据文献报道的结果,一般由固相球磨法制备得到的镍锰酸锂含有较多的杂相成分,比容量不高,材料的充放电曲线很难呈现单一的充放电平台。究其原因,仍然是原料混合的均匀性不好。
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共沉淀法
通过沉淀剂首先将镍、锰的可溶性盐转化成共沉淀复合物,例如Ni05M
15CO32、Ni05M
15OH4等,然后加进锂盐进行固相球磨,高温煅烧等也可得到镍锰酸锂产物,这种方法根据具体的合成方案在成本和操作难度上有所区别,在合成层状三元材料方面已经实现了批量化生产,国外用此方法合成的镍锰酸锂的电化学性能指标也非常优异,但使用的是价格昂贵的碳酸铵,在批量化生产中,如果选择的设备不合适,则很可能难以控制批次质量的稳定性。共沉淀法合成镍锰酸锂只是在镍、锰起始混合阶段实现了分子水平的均匀混合,但生成的共沉淀复合物仍然要第二次与锂盐进行第二次固相混合,所以仍然存在混合均匀性的问题。
43溶胶凝胶法
将可溶性的镍盐、锰盐、锂盐制备成溶胶后,分别经过凝胶固定、
f高温分解煅烧,对于合成在空气气氛下具有高温稳定性的镍锰酸锂材料非常有优势,最主要的是,可溶性的原料实现的是分子水平上的均匀混合,是原料混合的最理想状态。各种采用溶胶凝胶法制备镍锰酸锂的路线中,关键在于溶胶形成方法及形成溶胶的稳定性,另外一般溶胶凝胶法都存在操作复杂、原料试剂价格昂贵的问题,所以能不能找到一种简便、低廉的溶胶凝胶合成路线就成为其实现产业化生产的制约因素。还有一个问题是:溶胶凝胶法虽然能保证原料前驱体的均匀混合,但传统的溶胶凝胶方式对不同的金属离子有着不同的溶胶形成条件。因此很多文r