锂离子电池正极材料的研究现状和展望

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第３ ６卷 第 ３期 ２０ ０ ７年 ３月

化

工

技

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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 ：６ １９０ （ ０７ ０ —０ ６０ １ ７ —９５ ２ ０ ）３０ １—３

关键词 ： 锂离子 电池 ； 正极材料 ； 容量

中图分类号 ： ９ １ ＴＭ １

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【ｌ ｌ 。 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