1.锂离子电池

锂离子电池（LIBs）作为一种新能源现已被应用于日常生活中，从小型的电子产品（如电子手表、手机等）到现在的交通工具（如新能源汽车），都于锂离子电池的发展与应用分不开。尖晶石型LiMn₂O₄作为应用于锂离子电池的正极材料之一具有比能量高，价格便宜，环保，易制备等优点，成为许多研究者的首选。

尖晶石型LiMn₂O₄正极材料属于Fd3m空间群，在循环过程中可能会出现以下几个问题：Mn³⁺的溶解；Jahn-Teller效应；氧缺陷的存在；电解液的分解。针对上述问题，许多研究者采用金属离子掺杂的方式进行改善。

2、实验设备选型

根据实验量选择对应的球磨机，如图所示（图一）

在实验室较为常用的为GMS3-2/GMS5-2,GMS10-2生产型常用型号为GMS5-8/GMS10-8,GMS20-8.,真空手套箱可直接选型STX-2或者MT011-C.

此课题组老师的实际选型为GMS5-4,罐体采用的是MC高分子尼龙球磨罐，高纯氧化锆研磨球. （图2）

3.实验过程

根据LiNi_0.10Zn_xMn_1.90-xO₄(x=0,0.02,0.05,0.10,0.15)正极材料中各元素的化学计量比，以碳酸锂和碳酸锰为原料，醋酸镍和醋酸锌为原料，醋酸镍和醋酸锌为掺杂剂，5%的柠檬为燃料在球磨罐中混匀10-12h，烘干后在氧气气氛下500℃燃烧翻译1h，然后再在马弗炉中650℃焙烧6h最终得到黑色粉末。

正极材料片的制备根据活性物质：导电剂（炭黑）：粘接剂（PVDF）=80:10:10的比例称取质量，再加入适量的氮甲基吡咯酮（NMP）作为溶剂均匀调制浆料，再均匀的涂布在铝箔上，烘干后切成所需的电极片大。以金属锂片作为负极，1mol/L的LiPF₆（EC+DMC+EMC）作为电解液，聚丙烯微孔膜（Celgard2320）作为隔膜，以及制备得到的正极材料片在充满氩气的米淇MITR系列真空手套箱（图3 STX-2或者MT011-C.）进行组装得到实验测试的电池。

详细关于固态电池的深入研究可参考文献Synthesis and eldctrochemical properties of LiNi_0.10Zn_xMn_1.90-xO₄（x≤0.15）