运动，锂离子电导率和扩散系数均较高。自从
1990年LiCoO
2
被索尼公司率先使用
而步入市场以来
, 其放电容量、可逆性、充放电效率、电压的稳定性能均很好，一
直处于垄断地位
[8]
。现在市场上流通的
LiCoO
2
主要有两种类型，一类是球径为
5
～
10mm的材料,材料的堆积密度较高, 现在主要用在笔记本电脑的圆筒型高比能
量电池
;另一类是由球径为1～2mm的颗粒组成二次球径5～10mm的新型材料, 这
类材料主要用于移动电话用的锂离子电池
[9]
。
LiCoO
2
作为锂离子电池正极材料
,
其工艺研究已较为成熟，在短期内仍将占有市场，但由于金属钴属于战备物资，
钴资源匮乏，
LiCoO
2
价格昂贵且有毒性，大大限制了钴系锂离子二次电池使用
范围，尤其是在电动汽车和大型储备电源方面。随着廉价高性能正极材料的开发
LiCoO
2
必将被逐渐取代。
现今
LiCoO
2
的合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法，还有草
酸沉淀法、溶胶凝胶法、有机混合法等软化学方法及模板法。在这里主要介绍高温
固相合成法和低温固相合成法。
高温固相合成法以
Li
2
CO
3
和
CoCO
3
为原料，按
Li/Co的摩尔比为1
∶1 配制,在
700～900
℃下，空气氛围中灼烧而成。也有采用复合成型反应生成LiCoO
2
前体
,
在
350～450
℃下进行预热处理，再在空气中700～850 ℃下加热。在合成之前的
预处理工艺能使晶体的生长更为完美，从而获得具有高结晶度层状结构的
LiCoO
2
，提高了电池的循环寿命，其实际比容量可达
150 mAh/ g。低温固相合成
法是将混合好的
Li
2
CO
3
和
CoCO
3
在空气中匀速升温至
400
℃，保温数日，以生成
单相产物
[10-14]
。此法合成的
LiCoO
2
具有较为理想的层状中间体和尖晶石型中间体
结构。在反复的充放电过程中，由于锂离子的反复嵌入与脱出，高温合成法与低
温合成法得到的电池性质有所不同，高温合成的锂离子电池具有典型的单相反
应，而低温合成锂离子电池具有两项反应的特征。由于低温制备的
LiCoO
2
的结构
介于层状结构和尖晶石结构之间，其电化学性能比高温固相合成的层状
LiCoO
2
差。
为了进一步提高
LiCoO
2
容量、改善其电化学性能、增加其稳定性和降低成本，
可以对其进行多种掺杂改性。（
1）可以在电极材料中加入Ca
2+
,Mg
2+
或
H
+
,提高电
极导电性
,从而提高了电极材料的利用率; （2）通过加入Al、In、Ni、Mn、Sn 等元
素
, 改善其稳定性, 延长循环寿命；（3）通过引入P、V 等杂原子以及一些非晶物
质
, 使LiCoO
2
的晶体结构部分变化
,提高电极结构变化的可逆性;（4）引入过量的
锂
, 增加电极的可逆容量
[15-16]
。体相掺杂和表面包覆、修饰往往是以牺牲某一性能
为代价，因此其实用性有待进一步考虑。
1.2 LiNiO
2
LiNiO
2
是继
LiCoO
2
研究较多的层状化合物，
LiNiO
2
为层状结构，与
LiCoO
2
结构相似，同属
α-NaFeO2型结构。属于斜方晶系，晶格参数为a=0.29nm ，
c=1.42nm ，c/a=4.9，6c位上的O为立方紧密堆积，3a位Ni和3b位Li分别交替占
据其八面体空隙。其价格比钴低廉，比能量高，循环性质好，工作电压范围为
2.
5～4.1V，不存在过充电和过放电的限制，曾被认为是最有前途的正极材料之一
[17-18]
。但由于（
1）高温合成条件下的LiNiO
2
易发生相变和分解；（
2）镍倾向于
形成
Ni
2+
，
Ni过量时会占据Li+的位置，影响锂离子电池的比容量以及其他电化
学性质；（
3）Ni
2+
难以氧化到
Ni
3+
，需要在有氧气氛中合成。故其制备的要求极
为苛刻，很大程度上限制了其工业应用。另外，其安全问题也有待进一步解决。
LiNiO
2
的制备方法通常采用高温固相法合成。由于氧气氛围下采用
Li
2
CO
3
和
Ni(OH)
2
为原料合成的
LiNiO
2
中含有杂质
,所以LiNiO
2
多用
LiOH 和Ni(OH)
2
为原料