锂离子电池正极材料的研究现状和展望

发展 方 向 。

１ ３ 锰 的 氧化物 ．

多价 ， 可形成 ｖ ２ｖ ０ 、 ６ Ｉ ｖ ０ 及 ｖ 等多 ｏ 、 ２ ５ｖ Ｏ ３ ４ ９ 、 ３ 种钒氧化物， 这些钒氧化物既能形成层状嵌锂化合 物 Ｌ ｏ 及 Ｌｌｘ ３ ， ｉ ２ ｖ ｉ ｖ 又能形成尖晶石型 Ｌ ｖ ２ ＋ ｉ ｏ 及反尖晶石型的 ＬＮ Ｖ ４ ｉ ｉＯ 等嵌锂化合物。

１６ 纳 米正极 材 料 ．

由于锰资源丰 富， 价格低廉 ， 无毒无污染 ， 被视 为最具发展潜力 的锂离子 电池正极材料【 １ 引。锰的

氧化物存在尖 晶石型 的 ＬＭｎ０ 和层状 ＬＭｎ ２ ｉ ２４ ｉ Ｏ ２ 种类型。尖晶石型的 ＬＭｎ０ 具有安全性好 ， ｉ ２４ 易合 成等优点 ， 目前研究较多的锂离子电池正极材料 是 之一。但 ＬＭｎ０ 存在 Ｊｈ — ｅｅ 效应【 Ｊ在 充 ｉ ２４ ｏｎＴ ｌｌ ｌ＂ ｌ， ７

作为锂离子电池用的纳米正极材料 ， 纳米尖晶 石 ＬＭｂＯ 、 ｉ ４钡镁锰矿型 Ｍｎ ２ Ｏ 纳米纤维 、 聚吡咯包 覆尖晶石型 ＬＭｎ０ 纳米管 、 ｉ ２４ 聚吡咯 ｖ ０ 纳米复 ２５ 合材料 ， 其高空隙率为锂离子 的嵌入和脱 出及有机 溶剂分子的迁移提供 了足够的空间。目 国内的研 前 究机构 已开发合成 了钡镁锰 矿型纳米锰氧化物、 钡 镁锰矿与水羟锰矿型复合层状纳米锰氧化物。 １７ 导电高聚物正极材料 ． 锂离子 电池 中除了用金属氧化物作为正极材料 外， 导电聚合物也可 以用作锂离子电池正极材料 。 目前研究 的锂离子电池聚合物正极材料有： 聚

放电过程中易发生结构畸变 ， 造成容量迅速衰减 ， 特 别是在较高温度 的使用条件下 ， 容量衰减更加突出。

三价锰化合物 ＬＭｎ ２ ｉ Ｏ 是近年来新发展起来 的一种

锂离子 电池正极材料 ， 具有价格低 ， 比容量高 （ 理论

比容量 ２ ６ Ａ ? ＿ ， ８ ｈ ｇ 。 ｍ 实际比容量已达到 ２０ｍ ｈ ０ Ａ ? ｇ 以上） 的优势。

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化

工

技 术

与

开

发

第 ３ 卷 ６

乙炔、 聚苯 、 聚吡咯、 聚噻吩等 ， 它们通过 阴离子的掺 杂、 脱掺杂而实现 电

化学过程 。但这些导 电聚合物 的体积能量密度 比较低 ， 另外反应过程 中所需 的电 解 液体 积较 大 ， 因此难 以获 得 高能量 密度 。

２ ０ ，１ ）４ —９ ０ ３ （ ９ ：５４ ．

［ ］ 易惠华 ， ４ 戴永年 ， 代建 清 ， ． 离子 电池正极材料 的现 等 锂 状 与发展 ［］云南化工 ，０ ５ ３ （ ）３ —２ Ｊ． ２０ ，２ １ ：９４ ．

［］ 张世超 ． ５ 锂离子 电池关键 材料 的现状 与发展 ［］产业 Ｊ．

透 视 ，０ ４ ２ ２ ０ ，．

活性聚硫化合物是另一类聚合物正极材料 ， 利 用硫的氧化还原反应实现电化学过