Li+2MnO+3的非醇盐溶胺凝胶法合成和电性质研究.pdfVIP

Li。MnO。的非醇盐溶胶一凝胶法合成及电性质研究。 宋秀芹马建峰陈汝芬 (河北师范大学化学系，石家庄，050016) 摘要以Li2CO孙MnC03和柠檬酸为原料，用溶胶，然后在120C干燥48h，得到干凝胶，将此干凝胶 胶凝胶法合成了Li：MnOa超微粉，对合成的材料进在一定温度下进行一定时问的高温处理，使其分解、 行DTA、TG、XRD和TEM等表征，并应用交流阻抗反应、晶化得到超细粉，最后压片烧结。 谱技术洲定了样品的电导率。结果表明，650C以上生 2．3物相与性质表征 成Li2MnO。纯相超微粉，粒径在S013．m以下，烧结体 的室温离子(晶粒)电导率平均为2．70×10州S· cm～。 热分析系统测定，空气气氛，升温速度为15℃／min。 粉末产物的物相结构用日本Rigaku和日本理学D／ 关键词LizMnOa超微粉溶胶一凝胶法离子导 电性 max—RA型X一射线衍射仪测定，测定条件为铜靶，管 1引言 子显微镜观察粉末粒子的形貌和测定粒径，离子电导 PARC 过渡金属氧化物纳米材料具有诸多优异的物理 率的测定在美国EG＆G M273恒电位／恒电流 化学性质，近年来已引起材料科学工作者的极大兴 仪及5208锁定放大器(由微机控制)上进行，测量频 趣“j。VonM．Jansen等人曾经对Li2Mn03的结构及 磁性质进行研究，证明其具有层状结构o]，这种层状 用B．A．Boukamp的等效电路分析软件”3进行数据 处理。 结构的化合物与■B—MnOa的复合体作为锂二次电 池的正极材料具有十分突出的优点o～日。但对于 3结果与讨论 LizMnOz纳米材料的合成和离子导电性还未见文献 报道。本文采用非醇盐溶胶凝胶法一柠檬酸络合法成 3．1凝胶的热稳定性 功地台成出Li。MnO，纳米超微粒子t并对其室温离 干凝胶的差热与热重分析结果如图1所示，由图 子导电性进行了测试。 可以看出，100℃以前有少量游离水失去，失重约 柠檬酸络合法是一种常用的制备复合氧化物的 2％，差热曲线上似有一小的放热峰；从127．5℃到 溶胶凝胶方法，它利用络合原理将氧化物中所包含的 287．7．c差热曲线上有一较平但很宽的吸热峰，而微 阳离子络合于具有多官能团的柠檬酸分子上，以使阳 商热重曲线上有两个峰值出现，失重约为24．4％，这 离子达到原子级的均匀混合，大量实验事实业已表 一过程应对应于用硝酸溶解反应物时生成的硝酸盐 明，用这种方法可以制备出粒径在几十到几百纳米的 的分解； 超细粒子o“]． Mn(N03)2=Mn02+2N02十 2实验 在实际加热处理样品过程中，在这一温度范围可观察 2．1试剂 到大量的NOz产生。正是由于整个过程在这样一种 LizCOa，MnCO,柠檬酸等均匀为分析