锂离子电池用富锂层状正极材料
富锂 综述
富锂综述富锂是一种用于锂离子电池的材料，具有高能量密度、长寿命和高安全性等优点。
本文将从富锂的定义、特性、应用和未来发展等方面进行综述。
一、富锂的定义富锂是指在锂离子电池中使用的锂离子正极材料，其主要成分为锂化合物，如锂钴酸锂（LiCoO2）、锂铁磷酸锂（LiFePO4）等。
与传统的镍镉电池相比，富锂电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命。
二、富锂的特性1. 高能量密度：富锂电池具有较高的能量密度，能够储存更多的电能，使电池体积更小、重量更轻，有利于电子产品的便携性和续航能力的提升。
2. 长循环寿命：富锂电池具有较长的循环寿命，可以进行多次充放电循环而不损失性能。
这使得富锂电池在电动汽车和储能系统等领域具有广泛的应用前景。
3. 高安全性：富锂电池相比于其他类型的电池更加安全可靠，不易发生过充、过放和短路等异常情况，从而降低了火灾和爆炸的风险。
三、富锂的应用1. 电子产品：富锂电池广泛应用于移动电话、平板电脑、笔记本电脑等便携设备中，提供持久的电力支持。
2. 电动汽车：富锂电池是电动汽车的核心动力源，其高能量密度和长循环寿命使得电动汽车的续航里程得到显著提升。
3. 储能系统：富锂电池可用于储能系统，将电网的电能储存起来，以平衡电力供需关系，提高电力系统的稳定性和可靠性。
4. 新能源领域：富锂电池还可以应用于太阳能和风能等新能源领域，储存和利用可再生能源。
四、富锂的未来发展1. 提高能量密度：富锂电池的能量密度仍有提升空间，科研人员正在寻求新的材料和结构设计来提高电池的能量密度，以满足更高能量密度需求的应用场景。
2. 增强安全性：虽然富锂电池已经具有较高的安全性，但仍存在一定的安全隐患。
未来的研究将集中在改善电池的热稳定性和防止内部短路等问题，以进一步提高电池的安全性。
3. 新型材料的应用：除了目前广泛应用的锂钴酸锂和锂铁磷酸锂，富锂电池还可以利用新型材料，如锂钛酸锂、锂镍酸锂等，来提升电池性能和降低成本。
锂电正极材料富锂固溶体真密度
锂电正极材料富锂固溶体真密度
富锂固溶体是指在正极材料晶格中掺杂了超过化学计量比的锂离子,形成一种高浓度锂离子固溶体,这种结构可以显著提高材料的理论比容量。
然而,富锂固溶体往往会导致晶格畸变和离子迁移率降低,从而影响材料的循环性能和倍率性能。
测量富锂固溶体的真密度对于计算其比容量、评估结构完整性以及优化电极制备工艺等方面都有重要意义。
真密度通常采用惰性气体置换法或液体浸渍法测量。
惰性气体置换法利用惰性气体(如氦气)对样品进行置换,通过测量置换前后气体体积的变化来计算样品的体积,结合已知质量即可得到真密度值。
液体浸渍法则是将样品浸没在某种惰性液体(如正庚烷)中,根据样品浸没前后液面位移体积的变化来计算样品体积。
影响富锂固溶体真密度的主要因素包括锂离子掺杂浓度、阳离子缺失程度、晶格畸变情况等。
随着锂离子含量的增加,真密度值通常会先增大后减小,呈现一个峰值曲线。
这是由于锂离子首先填充了空位导致密度增大,而过量的锂离子掺杂则会引起晶格膨胀造成密度下降。
同时,阳离子缺陷和晶格畸变也会降低真密度值。
准确测定富锂固溶体材料的真密度对于深入理解其结构特性、优化电极制备工艺等都具有重要指导意义,有助于进一步提升其电化学性能。
锂离子电池富锂锰基正极材料面临的挑战及解决方案
锂离子电池富锂锰基正极材料面临的挑战及
解决方案
锂离子电池中的正极材料可以分为多种，其中富锂锰基材料具有高比容量、低成本等优势，被广泛应用于电动汽车和便携式电子设备等领域。
但是，富锂锰基正极材料也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：
1.安全性问题。
富锂锰基材料在充放电过程中易发生氧化还原反应，释放大量的热量，导致电池温度升高。
如果过度充放电或温度过高，可能会产生热失控，引发电池火灾或爆炸等安全问题。
2.循环寿命问题。
随着充放电次数增加，富锂锰基材料会发生结构变化，导致电池容量下降。
这种退化现象会限制电池的循环寿命，影响其应用效果。
3.耐高温性问题。
富锂锰基材料具有较低的熔点和热稳定性，容易在高温环境下发生热失控与退化。
为解决这些挑战，目前的一些解决方案主要包括以下几个方面：
1.控制电池温度。
在电池设计中增加散热结构、采用材料稳定性高的电解质等方法都可以有效控制电池温度，避免热失控现象的发生。
2.改进电池结构。
采用多层复合结构和功能分层结构等设计方法，可以提高电池的机械强度和抗热性能，抑制富锂锰基材料的退化。
3.探索新型材料。
研究新型富锂锰基材料，提高其循环性能和安全性能，如在富锂锰基材料中添加其他金属离子、氟离子等元素，或采用纳米尺度掺杂等方法，在电极材料的晶体结构和电子状态上进行调控和优化。
综上所述，富锂锰基正极材料在解决安全性、循环寿命和耐高温等问题上仍需进一步研究和完善，这也是锂离子电池领域的重要发展方向之一。
锂离子电池富锂锰基正极材料研究现状
锂离子电池富锂锰基正极材料研究现状摘要：科技的不断发展带来无数的便利与逐渐增高的能量需求，传统的锂离子电池正极材料已经越来越难以满足人们对高能量密度电池的需求，富锂锰基正极材料则因为高比容量成为了研究热点。
本文主要介绍了富锂锰基正极材料的晶体结构与反应机理，重点分析了该富锂锰基正极材料的不足，列举了当前研究较为热门富锂锰基正极材料的改性方法。
关键词：锂离子电池；富锂锰基；改性化石能源的不可再生与对环境较不友好的缺陷推动着人类不断寻求着更为清洁与便利的新能源，锂离子电池便是人类不断发展研究出的一个方向。
锂离子电池因具有良好的循环性能与容量，被广泛地运用于各个领域之中，但随着锂离子电池不断地被运用于各行各业，传统锂离子电池比容量不足的局限性也体现出来。
锂离子电池的容量很大程度取决于正极材料，因此具备远超常规锂离子电池的比容量的富锂锰基锂离子电池开始受到研究人员的关注，被认定为最有可能成为下一代锂离子电池的正极材料[1]。
虽然富锂锰基正极材料相比传统锂离子正极材料大大提升了比容量，但是富锂锰基锂离子电池也存在着首次库伦效率低、严重的容量衰减与倍率以及循环性能差的不足，限制了富锂锰基正极材料的商用[2]。
为了改进富锂锰基正极材料的性能推动其商用化，现在许多学者均在研究富锂锰基正极材料的改性，本文将从富锂锰基正极材料的结构与性能为基础分析，并介绍当前富锂锰基正极材料改性的研究现状。
1富锂锰基正极材料1.1 富锂锰基正极材料结构结构是决定材料性能的重要影响因素，目前对于LRM(富锂锰基正极材料)的结构两种认可度较高的学说是单相固溶体模型与两相纳米复合体模型。
单相固溶体是早期研究常使用的模型，该模型下的LRM晶格参数的变化规律符合Vegard定律，被认为是由LiTMO2与Li2MnO3组成的固溶体。
固溶体模型理论的不足之处在于未能解释LRM过渡金属层中锂与过渡金属原子比例为1/2的客观事实。
两相纳米复合体模型是近期更受认可的结构，这一模型下的LRM由菱方晶系的相与单斜晶系的相组成，化学式可表示为x Li2MnO3(1–x)LiTMO2(TM=Ni,Co,Mn...)。
富锂锰基正极材料
富锂锰基正极材料
富锂锰基正极材料是一类重要的电池材料，广泛应用于锂离子电池中。
它具有
高比容量、高循环稳定性和良好的安全性能，因此备受关注。
本文将从其结构特点、制备方法、性能表现以及应用前景等方面进行介绍。
首先，富锂锰基正极材料的结构特点。
富锂锰基正极材料通常由锂、镍、钴、
锰等多种金属元素组成，其晶体结构为锂离子层状结构。
这种结构使得材料具有较高的锂离子嵌入和脱嵌能力，从而实现高比容量和高循环稳定性。
其次，制备方法。
目前，常见的制备方法包括固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀
法等。
这些方法能够控制材料的晶体结构和粒径大小，从而调控其电化学性能。
此外，通过表面修饰和掺杂等手段，还可以进一步提升材料的电化学性能。
然后，性能表现。
富锂锰基正极材料具有较高的比容量和较高的循环稳定性，
能够满足电动汽车、储能系统等领域的需求。
同时，其安全性能也得到了不断改进，大大降低了电池的安全风险。
最后，应用前景。
随着新能源汽车、可再生能源等领域的快速发展，富锂锰基
正极材料的需求量将会不断增加。
因此，提高其制备工艺、改进其电化学性能以及降低成本，将是未来的研究重点。
同时，富锂锰基正极材料也有望在其他领域得到应用，如储能系统、航空航天等。
综上所述，富锂锰基正极材料具有重要的应用前景，但仍面临着一些挑战。
通
过不断的研究和创新，相信其性能将会得到进一步提升，为新能源领域的发展做出更大的贡献。
简述锂离子电池的结构
简述锂离子电池的结构
锂离子电池是一种高性能、高能量密度的二次电池，目前已广泛应用于电子产品和交通工具等领域。
它由正极、负极、隔膜、电解质和外壳等基本组成部分组成。
1.正极。
锂离子电池的正极材料是一种富锂的化合物，如锂钴酸锰、锂铁氧化物等。
它在充电时可以释放锂离子，并在放电时吸收锂离子。
2.负极。
锂离子电池的负极材料为石墨或类似材料，它能够吸收锂离子并在充电时释放锂离子。
3.隔膜。
锂离子电池的隔膜是一种微孔薄膜，通常由聚丙烯、聚乙烯等材料制成，用于隔离正负极之间的电解质，在防止短路的同时，允许锂离子通过。
4.电解质。
锂离子电池的电解质是一种有机液体，它可以促进锂离子在正负极之间的移动，用于形成电荷流动并将电能转化为功率输出。
5.外壳。
锂离子电池的外壳通常由金属铝、钢等材料制成，其作用是保护内部部件，并连接正极、负极及电路元件等。
富锂层状结构正极材料-概述说明以及解释
富锂层状结构正极材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述富锂层状结构正极材料是一类新型的电池材料，具有高能量密度、长循环寿命、低成本等优势，被广泛应用于锂离子电池领域。
随着电动汽车、可穿戴设备等电子产品的快速发展，对于电池性能的需求不断提高，富锂层状结构正极材料成为研究热点。
本文将从富锂层状结构正极材料的特点、合成方法与工艺、电池性能及应用前景等方面进行综述，旨在加深对这类材料的理解，并探讨其在未来的发展方向。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。
其中引言部分主要概述了富锂层状结构正极材料的研究背景和意义，介绍了文章的内容和结构安排。
正文部分包括了富锂层状结构正极材料的特点、合成方法与工艺、电池性能及应用前景等内容，对该类材料进行了详细的介绍和分析。
结论部分对文章进行了总结，展望了富锂层状结构正极材料在未来的应用前景，并进行了结束语的总结和展望。
通过以上三个部分的内容，读者可以全面了解富锂层状结构正极材料的相关知识和未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨富锂层状结构正极材料在锂离子电池领域的重要性和应用前景。
通过对这类材料的特点、合成方法和工艺以及电池性能进行系统的综述，旨在为相关领域的研究人员提供一份全面的参考资料，促进正极材料的研究与应用的进一步发展。
同时，本文也旨在引起更多人的关注和重视，推动富锂层状结构正极材料在电池领域的广泛应用，为未来能源领域的可持续发展做出贡献。
2.正文2.1 富锂层状结构正极材料的特点富锂层状结构正极材料具有以下特点：1. 高比容量：由于富锂层状结构正极材料能够充分利用锂离子的嵌入和脱嵌过程，因此具有较高的比容量，能够存储更多的锂离子，从而提高电池的能量密度。
2. 良好的循环稳定性：富锂层状结构正极材料通常具有较稳定的结构，可以在多次充放电循环中保持较高的容量保持率，延长电池的使用寿命。
3. 高电导率：层状结构正极材料通常具有良好的电子传导性能，能够促进电荷的快速传输，提高电池的充放电速度。
富锂锰基正极材料
富锂锰基正极材料富锂锰基正极材料又称锂离子电池正极材料，是锂离子电池的关键组成部分之一。
富锂锰基正极材料具有较高的比容量和较低的成本，因此在锂离子电池领域得到了广泛的应用。
富锂锰基正极材料的主要成分是锂和锰。
富锂锰基正极材料的锰含量通常在50%到80%之间，锂含量为20%到50%之间。
该材料具有较高的比容量，即单位质量的电池可以储存更多的电能。
同时，富锂锰基正极材料具有较低的成本，可以降低锂离子电池的制造成本。
富锂锰基正极材料的电化学反应过程如下：正极材料中的锰离子在充放电过程中可以在锂离子的嵌入和脱嵌过程中进行氧化还原反应。
当锂离子从正极材料中脱嵌时，锰离子被氧化为高价态；当锂离子嵌入正极材料时，锰离子被还原为低价态。
这个氧化还原反应提供了锂离子电池储存和释放电能的基础。
富锂锰基正极材料具有多种优点。
首先，它具有较高的比容量，可以提供更大的能量储存量。
其次，它具有较低的成本，能够降低锂离子电池的制造成本。
此外，富锂锰基正极材料具有较好的循环寿命和稳定性，能够更好地维持锂离子电池的性能。
然而，富锂锰基正极材料也存在一些问题。
首先，由于锰的高价态会导致正极材料的结构变化和电解液的分解，会产生一些安全风险。
其次，富锂锰基正极材料容易发生锂的丢失和结构的破坏，导致循环寿命和容量衰减。
因此，研究人员一直在寻找新的材料和改进材料结构，以提高富锂锰基正极材料的性能和安全性。
总的来说，富锂锰基正极材料是锂离子电池中重要的电极材料，它具有较高的比容量和较低的成本，但同时也存在一些问题。
通过不断的研究和改进，富锂锰基正极材料的性能和安全性将得到进一步的提升，推动锂离子电池技术的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
糟葬贼澡燥凿藻 糟葬贼澡燥凿藻
员摇 引言
随着人们对能源需求的日益增长和对社会与经 济可持续发展重要性认识的不断深化袁以绿色环保 和高效高能为特点的锂离子电池越来越受到人们的 重视遥 大中型电动工具尧储能电站尧电动车尧智能电 网等应用对锂离子电池的安全性尧能量密度尧功率密 度尧循环寿命尧价格尧环境友好等方面都提出了更高 要求遥 目前锂离子电池负极材料的比容量通常在 猿园园 皂粤澡 辕 早以上袁而正极材料的比容量则始终徘徊 在 员缘园 皂粤澡 辕 早左右遥 由于深度充电时电极材料对有 机电解质的强氧化作用及过度脱锂对材料自身结构 的破坏袁蕴蚤悦燥韵圆 的实际可利用容量只有理论容量的 一 半 左 右遥 以 酝灶 和 辕 或 晕蚤 替 代 蕴蚤悦燥韵圆 中 的 悦燥 渊 典型的如 蕴蚤晕蚤员 辕 猿 悦燥员 辕 猿 酝灶员 辕 猿 韵圆 和 蕴蚤晕蚤员 辕 圆 酝灶员 辕 圆 韵圆 冤 虽 然降低了材料成本和毒性袁明显提高了材料的安全 性袁但这些层状结构材料的实际比容量渊 一般小于 员愿园 皂粤澡 辕 早冤 并没有大的突破咱员要猿暂 遥 尖晶石结 构 正 极材料 蕴蚤酝灶圆 韵源 咱源要远暂 和聚阴离子正极材料 渊 典型的 如橄榄石结构的 蕴蚤云藻孕韵源 咱苑暂 冤 的理论比容量也分别 只有 员源愿 皂粤澡 辕 早和 员苑园 皂粤澡 辕 早袁远不能满足高比能 锂离子电池对正极材料的性能要求遥 因此袁正极材 料成为锂离子电池性能进一步提高的瓶颈遥
宰怎 悦澡藻灶早则藻灶员袁圆 摇 在澡葬燥 悦澡葬灶早糟澡怎灶员鄢鄢 摇 宰葬灶早 在澡葬燥曾蚤葬灶早圆鄢鄢摇 悦澡藻灶 蕴蚤择怎葬灶圆 渊员援 杂糟澡燥燥造 燥枣 酝葬贼藻则蚤葬造泽 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠袁 悦澡蚤灶葬 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 郧藻燥泽糟蚤藻灶糟藻泽袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿猿袁 悦澡蚤灶葬曰 圆援 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 枣燥则 杂燥造蚤凿 杂贼葬贼藻 陨燥灶蚤糟泽袁 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 孕澡赠泽蚤糟泽袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园员怨园袁 悦澡蚤灶葬冤
运藻赠 憎燥则凿泽 摇 蕴蚤鄄则蚤糟澡 造葬赠藻则鄄泽贼则怎糟贼怎则藻凿 糟葬贼澡燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造曰 糟葬责葬糟蚤贼赠 则藻贼藻灶贼蚤燥灶曰 糟燥怎造燥皂遭蚤糟 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠曰 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂曰 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
摇 摇 收稿院 圆园员园 年 员圆 月袁 收修改稿院 圆园员员 年 圆 月 摇 鄢国家自然科学基金项目渊 晕燥援 缘园苑苑圆员猿园冤 和国家重点基础研究发展计划渊怨苑猿冤 项目渊 晕燥援 圆园园怨悦月圆圆园员园园冤 资助 鄢鄢悦燥则则藻泽责燥灶凿蚤灶早 葬怎贼澡燥则摇 藻鄄皂葬蚤造院扎澡葬燥糟糟岳 糟怎早遭援 藻凿怎援 糟灶曰 扎曾憎葬灶早岳 蚤责澡赠援 葬糟援 糟灶
粤遭泽贼则葬糟贼摇 耘造藻糟贼则燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽 葬则藻 蚤皂责燥则贼葬灶贼 遭怎蚤造凿蚤灶早 遭造燥糟噪泽 燥枣 造蚤贼澡蚤怎皂 蚤燥灶 遭葬贼贼藻则蚤藻泽援 栽澡藻 糟葬责葬糟蚤贼赠 燥枣 贼澡藻 葬灶燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造 蚤泽 怎泽怎葬造造赠 皂燥则藻 贼澡葬灶 猿园园 皂粤澡 辕 早 憎澡蚤造藻 贼澡葬贼 燥枣 贼澡藻 糟葬贼澡燥凿藻 蚤泽 泽贼蚤造造 葬则燥怎灶凿 员缘园 皂粤澡 辕 早援 栽澡藻 糟葬责葬糟蚤贼赠 燥枣 贼澡藻 糟葬贼澡燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽 澡葬泽 遭藻糟燥皂藻 葬 遭燥贼贼造藻灶藻糟噪 贼燥 贼澡藻 蚤皂责则燥增藻皂藻灶贼 燥枣 贼澡藻 藻造藻糟贼则燥糟澡藻皂蚤糟葬造 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻泽 燥枣 造蚤贼澡蚤怎皂 蚤燥灶 遭葬贼贼藻则赠援 蕴蚤鄄则蚤糟澡 造葬赠藻则鄄泽贼则怎糟贼怎则藻凿 蕴蚤员 垣 曾粤员 原 曾韵圆 渊 粤 越 酝灶袁 晕蚤袁 悦燥袁 栽蚤袁 在则袁 藻贼糟援 冤 糟葬贼澡燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽 糟葬怎早澡贼 贼澡藻 葬贼贼藻灶贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 泽糟蚤藻灶贼蚤泽贼泽 蚤灶 贼澡藻 责葬泽贼 凿藻糟葬凿藻 凿怎藻 贼燥 澡蚤早澡 则藻增藻则泽蚤遭造藻 糟葬责葬糟蚤贼赠 渊圆园园 皂粤澡 辕 早 燥则 皂燥则藻冤 援 栽澡藻泽藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽 糟葬灶 葬造泽燥 遭藻 憎则蚤贼贼藻灶 葬泽 曾蕴蚤圆 酝韵猿 窑渊员 原 曾冤 蕴蚤酝忆韵圆 渊 酝 越 酝灶袁 栽蚤袁 在则曰 酝忆 越 酝灶袁 晕蚤袁 悦燥曰 园 臆 曾 臆员冤 援 陨灶 贼澡蚤泽 则藻增蚤藻憎袁 憎藻 蚤灶贼则燥凿怎糟藻 贼澡藻 泽赠灶贼澡藻泽蚤泽 皂藻贼澡燥凿泽袁 泽贼则怎糟贼怎则藻 葬灶凿 贼澡藻 糟澡葬则早藻鄄凿蚤泽糟澡葬则早藻 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂 燥枣 贼澡蚤泽 贼赠责藻 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造泽援 酝燥则藻 葬贼贼藻灶贼蚤燥灶 憎蚤造造 遭藻 责葬蚤凿 贼燥 贼澡藻 蚤皂责则燥增藻皂藻灶贼 贼燥 贼澡藻蚤则 藻造藻糟贼则燥糟澡藻皂蚤糟葬造 责则燥责藻则贼蚤藻泽 遭赠 泽怎则枣葬糟藻 渊 糟燥葬贼蚤灶早冤 葬灶凿 遭怎造噪 渊 凿燥责蚤灶早冤 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶援 粤贼 贼澡藻 藻灶凿 燥枣 贼澡蚤泽 则藻增蚤藻憎袁 贼澡藻 责则燥遭造藻皂泽 葬灶凿 责则燥泽责藻糟贼泽 燥枣 贼澡藻 则藻泽藻葬则糟澡 燥灶 贼澡藻泽藻 糟葬贼澡燥凿藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽 葬则藻 糟燥皂皂藻灶贼藻凿援
由于富锂正极材料组成复杂渊酝 辕 酝忆的组合方式 及 曾 值变化范围冤袁导致其结构也非常复杂遥 目前袁 人们对其结构的认识仍然存在分歧遥 这里我们以具 有代表性的 蕴蚤 咱 蕴蚤员 辕 猿 原 圆曾辕 猿 酝灶圆 辕 猿 原 曾辕 猿 晕蚤曾 暂 韵圆 为例袁简单 介绍其结构遥 蕴蚤咱 蕴蚤员 辕 猿 原 圆曾辕 猿 酝灶圆 辕 猿 原 曾辕 猿 晕蚤曾 暂 韵圆 属于层状 琢鄄晕葬云藻韵圆 类结构渊 砸 猿 皂 对称性冤 袁其中的 晕葬 被 蕴蚤 取代袁而 云藻 被 蕴蚤 及过渡金属离子渊 晕蚤 及 酝灶冤 取代遥 蕴蚤 层 与 过 渡 金 属 层 被 密 堆 积 的 韵 原 子 层 分 开遥
第 圆猿 卷 第 员园 期 圆园员员 年 员园 月
化摇 学摇 进摇 展
孕砸韵郧砸耘杂杂 陨晕 悦匀耘酝陨杂栽砸再
灾燥造援 圆猿 晕燥援 员园 摇 韵糟贼援 圆园员员
锂离子电池用富锂层状正极材料鄢
吴承仁员袁圆 摇 赵长春员鄢鄢摇 王兆翔圆鄢鄢摇 陈立泉圆
渊员援 中国地质大学渊 北京冤 材料科学与工程学院摇 北京 员园园园愿猿曰 圆援 中国科学院物理研究所固态离子学实验室摇 北京 员园园员怨园冤
摘摇 要摇 正极材料与负极材料是锂离子电池重要组成部分遥 目前锂离子电池负极材料比容量通常在 猿园园 皂粤澡 辕 早以上袁而正极材料比容量始终徘徊在 员缘园 皂粤澡 辕 早遥 正极材料正在成为锂离子电池性能进一步提升 的瓶颈遥 富锂层状正极材料是一类新型正极材料袁其可逆容量在 圆园园 皂粤澡 辕 早以上袁其高容量特性引起人们的 广泛关注遥 这类材料可以用 曾蕴蚤圆 酝韵猿 窑渊员 原 曾冤 蕴蚤酝忆韵圆 渊 酝 为 酝灶袁 栽蚤袁 在则 之一或任意组合曰 酝忆为 酝灶袁 晕蚤袁 悦燥 之一或任意组合曰 园臆曾臆员冤 形式表示遥 由于其组成与结构的特殊性袁这类富锂层状正极材料的充放电机理 也不同于其它含锂过渡金属氧化物正极材料遥 本文介绍富锂层状正极材料的合成尧结构与充放电机理袁重点 介绍近年来通过改性提高其电化学性能方面的研究进展袁指出目前富锂材料研究中存在的问题袁探讨未来的 研究重点遥
关键词摇 富锂层状正极材料摇 容量保持率摇 库伦效率摇 机理摇 改性 中图分类号院 韵远员源援 员员员曰韵远员源援 苑 垣 员员曰栽酝怨员圆援 怨摇 文献标识码院 粤摇 文章编号院 员园园缘鄄圆愿员载渊圆园员员冤员园鄄圆园猿愿鄄园苑
蕴蚤鄄砸蚤糟澡 蕴葬赠泽 枣燥则 蕴蚤鄄陨燥灶 月葬贼贼藻则蚤藻泽
图 员摇 蕴蚤酝忆韵圆 鄄酝忆韵圆 鄄蕴蚤圆 酝韵猿 之间锂嵌入 辕 脱出相变关系 云蚤早援 员摇 粤 泽糟澡藻皂葬贼蚤糟 燥枣 蕴蚤酝忆韵圆 – 酝忆韵圆 – 蕴蚤圆 酝韵猿 责澡葬泽藻 凿蚤葬早则葬皂
根据 对 蕴蚤圆 酝灶韵猿 的 研 究 结 果袁 并 结 合 蕴蚤圆 韵 对 酝灶韵圆 的结构稳定作用咱员圆要员源暂 袁栽澡葬糟噪藻则葬赠 等以不具有 电化学活性的层状材料 蕴蚤圆 酝韵猿 稳定具有电化学活 性的层 状材 料 蕴蚤酝忆 韵圆咱员缘暂 袁 构成 富锂 层 状 正 极 材 料 曾蕴蚤圆 酝韵猿 窑渊员 原 曾冤 蕴蚤酝忆韵圆 遥
第 员园 期
吴承仁等摇 锂离子电池用富锂层状正极材料
窑圆园摇猿怨窑
悦燥灶贼藻灶贼泽
员摇 陨灶贼则燥凿怎糟贼蚤燥灶 圆摇 杂贼则怎糟贼怎则藻 燥枣 蕴蚤鄄则蚤糟澡 造葬赠藻则鄄泽贼则怎糟贼怎则藻凿
皂葬贼藻则蚤葬造泽 猿摇 杂赠灶贼澡藻泽蚤泽 燥枣 蕴蚤鄄则蚤糟澡 造葬赠藻则鄄泽贼则怎糟贼怎则藻凿
皂葬贼藻则蚤葬造泽 源摇 悦澡葬则早藻鄄凿蚤泽糟澡葬则早藻 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂 缘摇 杂怎则枣葬糟藻 葬灶凿 泽贼则怎糟贼怎则葬造 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 缘援 员摇 杂怎则枣葬糟藻 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 缘援 圆摇 粤糟蚤凿蚤糟 贼则藻葬贼皂藻灶贼 缘援 猿摇 云造怎燥则蚤灶藻 凿燥责蚤灶早 缘援 源摇 孕则藻鄄糟赠糟造蚤灶早 贼则藻葬贼皂藻灶贼 远摇 孕则燥泽责藻糟贼泽
富锂层状结构正极材料 蕴蚤员 垣 曾 粤员 原 曾 韵圆 渊 粤 为 栽蚤袁 悦则袁 云藻袁 悦燥袁 晕蚤袁 酝灶 等多种金属原子的组合冤 的理 论比容量超过 猿园园 皂粤澡 辕 早袁实际可利用容量大于 圆园园 皂粤澡 辕 早袁成为发展能量密度大于 猿园园 宰澡 辕 噪早 锂离子 电池的重要候选正极材料袁近年来受到人们的广泛 关注遥 本文介绍了富锂层状正极材料的结构尧合成 与充放电机理袁重点介绍近年来通过改性提高其电
化学性能方面的研究进展遥
圆摇 富锂层状正极材料的结构
如果不考虑锂离子的占位差别袁富锂材料 蕴蚤员 垣 曾 粤员 原 曾韵圆 可以看作是 蕴蚤圆 酝韵猿 与 蕴蚤酝忆韵圆 的连续固溶 体 曾蕴蚤圆 酝韵猿 窑渊员 原 曾冤 蕴蚤酝忆韵圆 渊 酝 为 酝灶袁 栽蚤袁 在则 之一 或任意组合曰 酝忆为 酝灶袁 晕蚤袁 悦燥 之一或任意组合曰 园 臆曾臆员冤 遥 蕴蚤圆 酝韵猿 具有石盐结构袁可以写成 蕴蚤咱 蕴蚤员辕 猿 酝圆 辕 猿 暂 韵圆 的形式袁空间群为 悦圆 辕 皂咱愿暂 遥 以 蕴蚤圆 酝灶韵猿 为 例袁蕴蚤 垣 和 酝灶源 垣 共 同 构 成 酝 层袁 每 个 蕴蚤 垣 被 远 个 酝灶源 垣 所包围袁蕴蚤圆 酝灶韵猿 中的 韵 与 酝 层中的 蕴蚤 和 酝灶 构成八面体 结 构袁 而 锂 层 中 的 结 构 为 四 面 体 结 构遥 蕴蚤圆 酝灶韵猿 电化学活性比较低遥 栽澡葬糟噪藻则葬赠 等咱怨要员员暂 研 究发现袁酸处理可以将部分 蕴蚤圆 韵 从 蕴蚤圆 酝灶韵猿 结构中 脱出袁而 酝灶源 垣 仍然留在层状结构中袁形成 曾蕴蚤圆 酝灶韵猿 窑 渊员 原 曾冤 酝灶韵圆 遥 对 该 化 合 物 电 化 学 嵌 锂 可 以 得 到 曾蕴蚤圆 酝灶韵猿 窑渊员 原 曾冤 蕴蚤酝灶韵圆 遥 蕴蚤 离子嵌入 辕 脱出过程 中 蕴蚤酝忆韵圆 尧酝韵圆 及 蕴蚤圆 酝韵猿 之间的相变关系可用图 员 表示遥