鋰離子電池正極材料

鋰離子電池正極材料

鋰離子存儲器是嵌入在鋰復合負極材料中的。為了獲得高輸出電壓的鋰離子電池，電池正極材料應滿足以下要求:

(1)與鋰相比，電極電位高，陰極材料組成不隨電位變化，且離子電導率和電子電導率高，有利于降低電池的內(nèi)阻;

(2)鋰離子印跡反轉性好，伴隨反應體積變化小，鋰離子擴散速率快，從而獲得良好的循環(huán)特性和日電流特性;

(3)與有機電解質(zhì)和粘結劑良好接觸，熱穩(wěn)定性好，有利于延長電池壽命，提高安全性能;

(4)資源豐富、價格低廉、空氣穩(wěn)定、無毒等。目前，鋰離子電池正極材料重要有層狀LiCoO2和LiNiO2、尖晶石LiMn2O4、橄欖巖LiFePO4、limnxniyco1-x-yo2。

負極材料是鋰離子電池發(fā)展的關鍵。

目前鋰離子電池陰極材料廣泛應用于鉆酸鋰(LiCoO2),但由于鉆酸鋰公司在自然保護區(qū)小,價格是昂貴的,有一定的毒性,在充電的過程中,鉆酸由于脫嵌鋰金屬鋰為CoO2的一部分,Co4+氧化性極強,容易引起燃燒、爆炸等事故。因此，為了開發(fā)大功率、大容量的動力鋰電池，其中要多個單電池串并聯(lián)，使用鋰鉆酸具有巨大的安全隱患。

LiNiO2曾被預期，但到目前為止還沒有重大突破。雖然容量大，但純相材料制備困難，存在一定的安全問題。

LiMn2O4具有較低的價格和良好的安全性能，但其理論容量不高，循環(huán)壽命、熱穩(wěn)定性和高溫性能較差。因此這些材料至今仍難以替代鋰鉆井。

1997年a.k.peradhi等首次報道磷酸鐵鋰(LiFePO4)可與鋰離子可逆嵌入和脫嵌，可作為鋰離子電池的負極材料，引起了廣泛關注。

磷酸亞鐵鋰原料來源,價格低廉,無毒,環(huán)保,高理論比容量(大約170mahg-1),與其它鋰離子電池相比有一個相對溫和的工作電壓(3.4V+/李,李),不僅考慮到LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4材料優(yōu)勢,和良好的熱穩(wěn)定性,安全性能優(yōu)越,循環(huán)性能突出,被認為是標志著鋰離子電池是一個新時代,尤其成為鋰離子動力鋰電池負極材料的首選材料。