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具有高比能量、高比功率、高安全性、长循环寿命的动力锂电池是未来各种电动工具特别是电动汽车的理想电源。高端电池材料及其绿色化制备工艺的开发是锂离子电池发展的关键。作为锂离子电池正极材料，尖晶石型锰酸锂（LMO）、镍锰酸锂(LNMO)和磷酸锰锂(LMFP)基正极材料具有价格低、环境友好、安全性较高等优点，适合应用在电动工具和电动车的动力电池领域。然而，锰酸锂和镍锰酸锂正极材料的主要缺点是循环性能较差，这限制了其广泛发展；磷酸锰锂基正极材料的倍率性能和循环性能有待改进。一直以来，日、韩等企业对高端正极材料的研究制造处于领先地位，同时也占据了电动工具等动力电池的大部分市场，国内在高端正极材料这方面的发展相对缓慢，取得突破性进展较少。针对动力锂离子电池对尖晶石型锰酸锂和镍锰酸锂的社会需求，本项目围绕制备具有长寿命功率型尖晶石类和磷酸锰锂基正极材料展开了一系列的研究。 通过对材料的形貌和组成调控，利用低共熔锂盐为原料和自制的碳酸锰微球为前驱体，成功制备了具有高功率密度微球形结构的微米级锰酸锂和镍锰酸锂正极材料，系统的分析了材料的结构、形貌对其电化学性能的影响，并采用了不同掺杂方式成功制备了具有长寿命功率型的锰酸锂和镍锰酸锂正极材料。此外，采用表面活性剂促进的固相球磨法，制备了高功率的磷酸锰铁锂正极材料。 通过锂离子和过渡金属离子协同掺杂方式制备的掺杂锰酸锂材料在***, 1 和5 C 条件下循环1000 圈后容量保持率分别为***%, ***%和***%；同时，该材料在高温（55 ℃）和低温（0 ℃）条件下也具有较高的比容量和很好的循环稳定性（5 C 倍率下其首圈放电比容量分别为113 和110 mAh/g，经过1000 圈循环后，其容量保持率均达到80%）。 通过对镍锰酸锂材料的掺杂改性研究发现，***. *** 材料表现出良好的电化学性能，该材料不仅2 C 倍率下具有123 mAh/g 的比容量，而且在高倍率10 C 下的比容量也能达到112 mAh/g。在55 oC 下，2 C 的倍率下循环500 圈后，容量保持率仍能达到84%，表现出极好的电化学循环性能。该材料的优异电化学性能归功于掺杂后内部的结构变得更加稳定，加大了锂离子的扩散速率。 采用表面活性剂促进的固相法成功合成了粒径为40 nm 左右、含碳量为6%的高功率*** 复合材料。电化学实验结果表明，该材料具有较高的放电比容量和优良的倍率性能。在***, 1 和5 C 倍率下其放电比容量分别达到***, *** 和121mAh/g。25 ℃时，充放电倍率为1 和5 C 条件下循环500 圈后容量保持率分别达到***%和91%；55℃时，倍率5 C 条件下其比容量达到*** mAh/g，循环300 圈后容量保持率达到***%。 采用自制的锰酸锂和镍锰酸锂为正极材料，分别制备了锰酸锂//碳以及镍锰酸锂//碳全电池。锰酸锂//碳全电池表现出优异的循环和倍率性能；镍锰酸锂//碳全电池表现出高的比能量密度和高的倍率性能。 发表论文8篇，申请专利2项。