类球形正交LiMnO2的制备、微结构和电化学性能

以共沉淀法得到的类球形MnCO₃为前驱物，制备了类球形正交LiMnO₂(So-LiMnO₂)，采用XRD、SEM和N₂吸附技术对样品进行表征；与非球形正交LiMnO₂(No-LiMnO₂)进行了对比研究。结果表明：o-LiMnO₂的堆垛层错度、结晶状况、颗粒形貌和大小与前驱物的微结构密切相关；在80次电化学循环测试过程中，So-LiMnO₂经15次循环可达最大的放电容量152 mAh·g^-1，其容量衰减平均每次循环0.58 mAh·g^-1；而No-LiMnO₂要经过38次循环才能达到最大放电容量128 mAh·g^-1，容量衰减平均每次循环高达1.24 mAh·g^-1。TEM和EDS分析证明：由一次粒子团聚的类球形So-LiMnO₂能有效地抑制电解液对材料的腐蚀、减少Mn的溶解，从而提高了电化学循环能力。     

正交层状LiMnO2在电化学循环过程中的相变和活化特性

用高精度非原位XRD结合Rietveld结构精修对固相法制备的正交层状LiMnO₂(简写为o-LiMnO₂)在电化学循环过程中的相变进行了研究。结果表明：首次循环就出现相变,循环5次后o-LiMnO₂相变完全;产物中除了有类尖晶石型锰酸锂(Li_0.86Mn_0.14)(Mn_0.92Li_0.08)₂O₄(Fd3m)外,还证实了文献的理论计算和晶体学推测出的岩盐型锰酸锂(Li,Mn)O₂(Fd3m)的存在;并定量计算了两物相的相含量。证实两物相均参与了电化学循环,其中类尖晶石型锰酸锂对电化学容量的变化起主要作用;岩盐型锰酸锂在电化学循环过程中逐渐向类尖晶石型锰酸锂转变,使电极的放电容量不断增加,这种转变停止时,放电容量达到最大,活化过程结束。