層狀LiMnO2具有比容量高、價(jià)格低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，符合鋰電池正極材料的高性能、低成本和環(huán)境友好的發(fā)展趨勢(shì)。然而，在充放電過(guò)程中材料的不可逆容量大，主要是因?yàn)樵诔浞烹娺^(guò)程中，會(huì)部分轉(zhuǎn)化為，使得層狀LiMnO2在迴圈過(guò)程中晶胞反復(fù)收縮與膨脹，從而單斜LiMnO2向尖晶石相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變而引起容量衰減。為此，諸多研究者使用稀土元素對(duì)層狀LiMnO2材料進(jìn)行改性，那現(xiàn)今的研究進(jìn)展到怎樣的程度呢？
稀土離子半徑比較大，能與LiMnO2形成良好的固溶體，這有利於鋰離子的脫嵌，從而提高材料的比容量和迴圈穩(wěn)定性。
趙桂網(wǎng)等採(cǎi)用溶膠凝膠法合成了摻雜不同La3+比例的LiMn1-xLaxO2，研究表明，不同摻雜量所得的材料為斜方晶系層狀結(jié)構(gòu)，純度較高，力度分佈較均勻。摻雜4%La3+的層狀錳酸鋰迴圈穩(wěn)定性較優(yōu)越，首次放電比容量達(dá)到102mAh/g，經(jīng)過(guò)20次迴圈後容量基本穩(wěn)定，其優(yōu)異的迴圈性能是由於La3+摻雜增強(qiáng)了LiMnO2的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。迴圈伏安測(cè)定試樣證明了這一點(diǎn)，20次迴圈後，LiMnO2的氧化峰消失，而摻雜式樣有明顯的氧化還原峰，說(shuō)明摻雜試樣結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
栗智等採(cǎi)用水熱法合成了用於鋰電池正極材料LiMn1-xRexO2。研究發(fā)現(xiàn)，摻雜Re3+後，正極材料保持了良好的層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度好，未改變材料的形貌。不同摻雜量對(duì)材料性能影響不同，其中LiMn0.979Re0.021O2電化學(xué)性能最佳，研究者認(rèn)為，在層狀LiMnO2中摻雜部分Re3+後，可以起到減低材料中MnO6八面體的扭曲應(yīng)力，減小材料的結(jié)構(gòu)畸變，從而增強(qiáng)材料的電化學(xué)迴圈可逆性，改善了材料的電化學(xué)性能。
