基于转化反应机制的锂离子电池电极材料研究进(4)

VF3 V2O3 CrF3 Cr2O3 MnF3 Mn2O3 FeF3 Fe2O3 BiF3 Bi2O3 MnF2 MnO MnS FeF2 FeO FeS CoF2 CoO NiF2 NiO CuF2 CuO CuS MeXz 表1 一些简单二元过渡金属化合物的标准电势、比容量和比能量[24] Table 1 EMF values, specific capacity, and specific energy for some simple binary transition metal compounds[24] V mAh/g Wh/kg 2Li + Me2+Xz → z(Li2/zX) + Me 1.92 1.03 1.144 2.66 1.61 1.75 2.854 1.8 2.96 1.95 3.55 2.25 2 577 756 616 571 746 610 553 715 554 718 528 674 561 1108 779 705 1519 1201 1068 1578 1287 1640 1400 1874 1517 1122 3Li + Me3+Xz → z(Li3/zX) + Me 1.86 0.945 2.28 1.09 2.65 1.43 2.74 1.63 3.13 2.17 745 1073 738 1058 719 1018 712 1007 302 345 1386 1014 1683 1153 1905 1455 1951 1641 945 749

3.1 过渡金属氟化物

在锂离子电池电极材料的研究中，总是希望正极材料相对于Li有较高的电位，负极材料相对于Li有较低的电位，并且电极材料有更大的锂储存容量。一般来说，增大材料的离子键强度将有助于提高采用该材料作为电极的电池工作电压。在元素周期表中，氟具有最强的电负性，形成的过渡金属氟化物的离子键强度非常高，作为电极材料时放电电位平台也就相应较高。因此，早在上个世纪60年代末至70年代初，人们就已经进行过渡金属氟化物作为一次锂电池正极材料的研究。