摘要:针对LiMn2O4循环过程容量衰减快的问题,通过锰盐法制备了不同粒径和振实密度的Mn3O4,将其作为前驱体合成LiMn2O4正极材料。采用X射线衍射、循环伏安法、电化学阻抗谱及充放电测试等方法考察了Mn3O4粒径和振实密度对正极材料电化学性能的影响。结果表明,随着前驱体Mn3O4粒径增大,材料的初始放电比容量略有下降,但其循环稳定性和倍率性能均得到改善。相较粒径为6 μm的Mn3O4,10 μm级前驱体制备的正极材料初始放电比容量下降了6.2%,但其在300次循环后和5 C高倍率下的容量保持率分别提高了8.0%和25.2%。此外,当Mn3O4振实密度超过2.5 g/cm3后,材料的倍率性能急剧下降。前驱体Mn3O4粒径为10μm,振实密度为2.5 g/cm3制备的LiMn2O4综合电化学性能最好,其在0.1 C、1 C和5 C下的放电比容量分别为122.48、111.9和78.42 mAh/g,循环300圈后容量保持率为90.3%。本研究明确了前驱体物性对LiMn2O4电化学性能的影响规律,为高性能锰酸锂材料的合成提供了重要依据。