. 1 / 6 磷酸铁锂综述 引言 能源问题与环境问题日趋严重,现阶段使用的石化能源也会在未来中使用殆尽,寻找新的替代能源是现在的重点.伴随人们节能意识的加强,电动车和混合电动车以与动力电源等也得到了迅猛的发展.目前,电动车或混合电动车中主要使用的铅酸和镍氢电池使用寿命短,容易污染环境;而锂离子电池以其优良的性能,一经发现就受到广泛的关注,具有取代铅酸和镍氢电池做电动车或混合电动车电源的绝对优势. 锂离子电池锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池, 具有高电压、高能量密度<包括体积能量、质量比能量>、低的自放电率、宽的使用温度 X围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以与可以大电流充放电等优点,是未来几年最有潜力的电源电池,但是制约锂离子电池大量推广工业化的瓶颈之一就是正极材料,在要求 锂离子电池上 述优点稳 定 性的前提 下 ,价 格 和资 源问题也是不 可忽 视 的重要因 素 .目前研 究 最广泛的正极材料有LiCoO2、L iNiO2 以与LMi n2O4 等, 但由 于 钴 有毒 且 资 源有限 , 镍酸锂制备 困 难 , 锰 酸锂的循环性能和高温性能差 等因 素 , 制约了它 们的应用和发展.因 此 , 开 发新型 高能廉 价 的正极材料对锂离子电池的发展至 关重要. 1997 年,Goodenough 等首 次报 道 了具有橄 榄 石结 构 的磷酸铁锂可以用作锂电池以来,引起 了广泛的关注和大量的研 究 ,磷酸铁锂具有170mAh/g的理 论 比容量和3.5V 的对锂充电平 台 ,与上 述传 统 的锂电池材料相 比,具有原 料来源广泛,成 本 低,无环境污染,循环性能好 ,热 稳 定 性好 ,安 全 性能突 出 等优点,是动力型 锂离子电池的理 想 正极材料. LiFePO4的结 构 和性能 LiFePO4 具有橄 榄 石结 构 ,正交 晶 系 ,其空 间 群 是Pmnb型 .O 原 子以稍 微 扭 曲 的六方 紧 密堆 积方 式 排 列 ,只 能为Li +提 供 有限 的通 道 ,使得室 温下Li +在其中的迁 移速 率很 小 .Li 与Fe 原 子填 充O原 子八 面 体空 隙 中.P 占 据 了O原 子四 面 体空 隙 .一个FeO6 八 面 体与两 个LiO6 八 面 体共 棱 ； 由 于 近 乎 六 方 堆 积的氧 原 子的紧 密排列 , 使得锂离子只 能在二维 平 面 上 进 行 脱 嵌 , 也因 此 具有了相 对较 高的理 论 密度< 3.6 g/ cm3 >.在此 结 构 中, Fe 2+...
