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层状正交LiMnO2具有高的理论放电容量(285mA·h/g)、对环境友好，锰资源丰富等优点，是最具开发潜力的高能量密度锂离子电池的正极材料之一。本论文旨在以o-LiMnO2为研究对象，通过控制合成条件来获得不同形貌的o-LiMnO2，对合成的产物利用XRD、SEM等手段进行结构表征和电化学性能的测试，进一步探究其电化学性质与其形貌之间的联系。本课题的主要内容如下：
1．通过水热方法首先合成出棒状γ-MnOOH前驱，然后用LiOH·H2O锂化二次水热得到o-LiMnO2纳米棒，对产物进行结构表征和电化学性能的测试。o-LiMnO2纳米棒作为锂离子电池正极材料表现出高的放电比容量和相对稳定的循环性，在电流密度30mA/g下，最大放电比容量可达到197mAh/g，循环三十次后其放电比容量仍然保持在167mAh/g以上。
2．通过共沉淀方法首先制备出MnCO3微球前驱，MnCO3微球空气中800℃煅烧得到中间产物Mn2O3多孔微球，然后以Mn2O3多孔微球为锰源采用熔融沉浸法合成出由纳米颗粒堆积而成的o-LiMnO2多孔微球，电化学充放电测试表明o-LiMnO2多孔微球作为锂离子电池正极材料在电流密度为30mA/g时循环7次后最大放电比容量达到210mAh/g,30次循环后放电比容量保持在170mAh/g以上，对应的容量衰减率为19％。为进一步探究o-LiMnO2电化学性质与其形貌之间的关系，我们同时研究了用Li2CO3取代LiOH·H2O作为锂源在相同条件下合成出o-LiMnO2纳米颗粒的电化学性质，o-LiMnO2纳米颗粒在电流密度为30mA/g、电压范围为2.0V～4.6V时，最大放电比容量只有183mAh/g,30次循环后放电比容量保持在160mAh/g。通过对循环后的o-LiMnO2活性物质的XRD的研究，证实了o-LiMnO2在充放电过程中朝着尖晶石LiMn2O4相发生不可逆转变，这也是o-LiMnO2样品作为锂离子电池正极材料电化学性质不稳定的根本原因。