1、作為一種新型鋰離子電池正極材料，尖晶石型鎳錳酸鋰因其輸出電壓高、循環(huán)性能好、價(jià)格低廉、環(huán)境友好且制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，近些年引起了研究人員的極大關(guān)注。鎳錳酸鋰高達(dá)4.7V的電壓平臺(tái)，使得其能量密度高達(dá)650 Wh kg-1，具有了構(gòu)建高能量密度鋰離子電池的潛力。本文主要介紹了兩種制備高電壓鎳錳酸鋰正極材料的方法，并深入研究了其電化學(xué)性能，具體內(nèi)容如下:
　　1、在乙醇-水混合溶劑體系中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，利用乙醇-水混合溶劑良好的分散性

2、，以草酸為沉淀劑，反應(yīng)得到形貌均勻、單分散的一維草酸鹽MC2O4·xH2O(M=Li，Ni，Mn)棒狀前驅(qū)物，焙燒后得到形貌保持良好的一維微納結(jié)構(gòu)尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4材料。作為對比，我們以同樣的過程條件，在不添加乙醇的水溶液中進(jìn)行反應(yīng)，最后得到尺寸分布不均勻的顆粒狀產(chǎn)物。測試兩種不同形貌產(chǎn)物的電化學(xué)性能，結(jié)果顯示:一維微納結(jié)構(gòu)的LiNi0.5Mn1.5O4正極材料具有更優(yōu)異的電化學(xué)性能，在1、10和20 C倍率下，首次放

3、電比容量分別為134.3、123.7和116.9mAh g-1，循環(huán)400次后，容量保持率分別為96.0％、94.3％和80.0％;特別是在高倍率50C下，其首次放電比容量依然達(dá)到81.0 mAh g-1，并且經(jīng)過400次循環(huán)后，容量保持率高達(dá)78％。一維微納結(jié)構(gòu)的LiNi0.5Mn1.5O4正極材料在高倍率下良好的電化學(xué)性能主要?dú)w功于形貌均勻、單分散的一維微納結(jié)構(gòu)在充放電過程中，能夠保持一致的充放電狀態(tài)，同時(shí)縮短鋰離子的擴(kuò)散路徑，有利

4、于材料中電子和鋰離子遷移;還能緩沖鋰離子在嵌入和脫出過程中引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)變，提高電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性，有效地提高鋰離子電池的電化學(xué)性能。
　　2、利用微乳液在可控合成具有特定尺寸和形貌的納米材料方面的優(yōu)勢，我們采用微乳液法，通過將反應(yīng)物原料配制成微乳液，然后加入沉淀劑，使反應(yīng)在其水核內(nèi)部發(fā)生，盡可能有效地控制產(chǎn)物的尺寸。我們發(fā)現(xiàn)使用酸性的H2C2O4溶液作為沉淀劑時(shí)，反應(yīng)可以比較溫和的發(fā)生，制備得到納米級產(chǎn)物L(fēng)iNi0.5Mn1.5

5、O4正極材料。測試產(chǎn)物的電化學(xué)性能，結(jié)果顯示:在0.5、10和20 C倍率下，首次放電比容量分別為130.03、113.6和101.4 mAh g-1，經(jīng)過100次循環(huán)后分別保持127.9、102.2和85.1 mAh g-1的放電比容量，其容量保持率可達(dá)98.4％、89.9％和83.9％。說明納米級正極材料在鋰離子電池中，其納米尺寸能夠極大地縮短電極反應(yīng)中電子和鋰離子的傳輸距離，并且其較大的比表面積可以為電極材料和電解液提供更大的接觸