锂离子电池正极材料的研究现状和展望VIP免费

本文由兰大材料物理贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。维普资讯http://www.cqvip.com第３６卷第３期２００７年３月化工技术与开发Ｖ０．６Ｎｏ３１３．Ｍａ．０７ｒ２０Ｔｅｈｏｏｙ＆ＤｅｅｏｍｅｔｏｅｃｌＩｄｓｒｃｎｌｇｖｌｐｎｆＣｈｍｉａｎｕｔｙ锂离子电池正极材料的研究现状和展望曹艳军，龙翔云，云峰程（广西大学化学化工学院，广西南宁摘５００）３０４要：介绍了锂离子正极材料氧化钴锂、氧化镍锂、酸铁锂等的研究开发现状，磷对其特性进行了总结。文献标识码：Ａ文章编号：６１９０（０７０—０６０１７—９５２０）３０１—３关键词：锂离子电池；正极材料；容量中图分类号：９１ＴＭ１锂离子电池是以２种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的２次电池体系。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到负极材料的晶格中，使得负极富锂，正极贫锂；放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出，过电解质后插入到正极材料经的晶格中，使得正极富锂，负极贫锂。这样正负极材料在插入及脱出锂离子时相对于金属锂的电位的差值，就是电池的工作电压【ｌｌ。锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电２，池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述显著特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。另外，国内外也在竞相开发电动汽车、航天和储能等方面所需的大容量锂离子电池【３￣锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离①层状或隧道结构，以利于锂离子的脱嵌，且在锂离子脱嵌时无结构上的变化，以保证电极具有良好的可逆性能；②锂离子在其中的嵌入和脱出量大，电极有较高的容量，并且锂离子脱嵌时，电极反应的自由能变化不大，以保证电池充放电电压平稳；③锂离子在其中应有较大的扩散系数，以使电池有良好的快速充放电性能。锂离子电池一般选用过渡性金属氧化物为正极材料。一方面过渡金属存在混合价态，电子导电性比较理想，另一方面不易发生歧化反应［。理论上具有层状结构和尖晶石结构的材料，都能做锂离子电池的正极材料，由于制备工艺上存在困难，但目前所用的正极材料仍然是钻、、的氧化物，镍锰常见的正极材料有：化钻锂（ｔｉｍｏａｔｘｄ）氧化氧１ｈｕｃｂｌｏｉｅ、ｉ镍锂（ｉｉｉｅｏｉｅ、１ｈｕｎｃｌｘｄ）氧化锰锂（ｔｉｎｔｍｋ１ｈｕｍａ—ｉｍｇｎｓｘｄ）钒的氧化物（ａａｉｘｄ）６。另ａｅｅｏｉｅ和ｖｎｄｕｏｉｅ［ｍ］外还出现了一些新型的正极材料，ＬＦＰ正极如ｉｅＯ４膜、正负极材料等。正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比例为３１：）因此正极材料的性：～４１，能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低Ｊ。材料和导电聚合物正极材料。］１１氧化钴锂（ｉｏ￣．ＬＣＯ）ＬＣＯ２有３种物相，ｉｏ具即层状结构相、晶石尖型结构相和岩盐结构相。目前在锂离子电池中应用１正极材料正极材料在性质上一般应满足以下条件：①在要求的充放电电位范围，与电解质溶液具有相容性；②温和的电极过程动力学；最多的是层状ＬＣＯ２其理论容量为２４ｍＡｉｏ，７ｈ?ｇ实际容量１０５ｈｇ１ｌ优点为：～，４～１５ｍＡ?－［。其８工作电压高，充放电电压平稳，适合大电流放电，比能量高，循环性能好（循环寿命已达１０次）００［。缺点是：实际比容量仅为理论容量的５％左右，的０钻利用率低，抗过充电性能差，在较高充电电压下比容量迅速降低。另外钻资源匮乏，价格高，因此在很大程度上限制了钻系锂离子电池的使用范围，尤其是③．高度可逆性；④在全锂化状态下稳定性好。其结构具有以下特点：作者简介：曹艳军（９９）女，１７一，广西大学化学化工学院，硕士，－ｉｃｏａｊｎｔ６．ｏＥｍａ：ａｙｎｔｌｕ＠１３ｃｍ收稿日期：０６０—５２０－９２维普资讯http://www.cqvip.com第３期曹艳军等：锂离子电池正极材料的研究现状和展望１７●在电动汽车和大型储备...