F-摻雜改性鋰錳一次電池的性能研究

王　博，李節(jié)賓，李軍生，李　磊，皮正杰

（陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所，陜西 西安，710061）

F-摻雜改性鋰錳一次電池的性能研究

王博，李節(jié)賓，李軍生，李磊，皮正杰

（陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所，陜西 西安，710061）

將 （NH4）HF2與MnO2混合均勻后經(jīng)熱處理制備了摻F-的MnO2正極材料MnO1.99F0.01，并制備成鋰錳一次電池。XRD測(cè)試表明F-摻雜改變了MnO2正極材料的結(jié)構(gòu)；電化學(xué)性能測(cè)試表明F-摻雜提高了鋰錳一次電池的放電比容量，放電比容量從200mAh/g提高到225mAh/g；此外，F(xiàn)-摻雜改善了Li/ MnO2電池的儲(chǔ)存壽命，儲(chǔ)存壽命增加到16a。

鋰錳一次電池；F-摻雜；MnO2；儲(chǔ)存壽命

由于Li/ MnO2電池具有高電壓、高比功率、高比容量、免激活、低自放電率（長(zhǎng)的儲(chǔ)存壽命）的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)小型化甚至微小型化，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，并且具有寬廣的工作溫度范圍（-40～+50℃），目前已廣泛地應(yīng)用于電子鐘表、計(jì)算器、助聽(tīng)器、收錄音機(jī)、照相機(jī)、測(cè)量以及中小型低功率的電子通訊裝置和發(fā)電設(shè)備中［1］。

隨著電子通訊設(shè)備小型化、智能化的發(fā)展及其對(duì)長(zhǎng)儲(chǔ)壽命的要求，鋰錳一次電池日益受到研究者的重視。然而，由于Li/ MnO2電池在長(zhǎng)時(shí)期儲(chǔ)存時(shí)，受到氣脹、自放電等因素影響，目前其儲(chǔ)存壽命僅為5a［2］；因而很有必要對(duì)其性能進(jìn)行改善研究。Q. Luo等人［3］通過(guò)以（NH4）HF2為氟源，制備F-摻雜LiMn2-2yLiyMyO4-xFx（M=Fe， Co， and Zn）作為鋰離子電池正極材料，極大地提高了鋰離子電池的循環(huán)使用壽命。本文引入F-，摻雜改性鋰錳一次電池正極材料MnO2，以改善軟包裝鋰錳一次電池性能及其儲(chǔ)存壽命。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1F-摻雜二氧化錳的制備

將（NH4）HF2（化學(xué)純，西安試劑廠）與MnO2（電解二氧化錳，工業(yè)級(jí)，湘潭電化科技有限公司）按0.01∶1（摩爾比）稱(chēng)量，置于研缽中研磨混合均勻5h后放入坩堝內(nèi)，在SXL-1200中溫箱式爐中以5℃/min速度升溫至400℃，保溫4h，自然冷卻至室溫，備用。……