近年来,随着社会经济的发展,人们在生产和生活中所用的电池数量急剧增加,电池已经深入到我们生活和工作的每一个角落。世界电池的产量和用量分别以每年20%和10%以上的速度增长。我国是世界上最大的电池生产国和消费国,年生产能力150亿~160亿只,各类电池占世界电池生产量的1/4,平均每个中国人每年消费电池5~6只。 人们在享受这一伟大发明的同时,电池会在不知不觉中对我们产生危害,由于废旧电池的污染具有很强的隐密性,其危害远远没有被所充分认识。
中国有丰富的锰资源,锰价格低,是大量生产锂离子电池的理想材料,且LiMn2O4尖晶石结构较LiNiO2容易制造。LiMn2O4系还可以插入过量的锂,形成富锂尖晶石相Li1+xMn2O4。过量的锂可以补偿电池碳负极的损耗,而增加电池容量。但是锰的氧化物结构与价态变化复杂,制备和充电条件不易掌握,以及容量偏低、高温下衰变快等问题,其应用范围受到一定。
金属氧化物具有式层状结构,层内一般为共价键,层间为弱的范德华力或氢键,可以嵌入原子或。的氧化物价态多样,具有良好的反应活性,与其他正极材料相比具有较高的比容量。但随锂离子的不断嵌入,氧化物导电率不断下降,从而影响电池的循环寿命。如何改善氧化物的电化学性能已成为当前研究的热点。