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1 锂离子电

池三种主要正极

材料的比较

  锂钴氧化物(

LiCoO2)属于 α-NaFeO2 型结构,具有二维层状结构,适宜锂离

子的脱嵌。由于其制备工艺较为简便、性能稳定、比容量高、循环性能好,目前商品化
的锂离子电池大都采用

LiCoO2 作为正极材料。其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、冷热法、有机混合法等软化学方法。
  锂镍氧化物(

LiNiO2)为岩盐型结构化合物,具有良好的高温稳定性。由于自放

电率低、对电解液的要求低、不污染环境、资源相对丰富且价格适宜,是一种很有希望
代 替 锂 钴 氧 化 物 的 正 极 材 料 。 目 前

LiNiO2 主 要 通 过

Ni(NO3)2、Ni(OH)2、NiCO3、NiOOH 和 LiOH、LiNO3 及 LiCO3 经固相反应合成。
LiNiO2 的合成比 LiCoO2 困难,其主要原因是在高温条件下化学计量比的 LiNiO2 容
易分解为

Li1-xNi1+xO2,过量的镍离子处于 NiO2 平面之间的锂层中,妨碍了锂离

子的扩散,将影响材料的电化学活性,同时由于

Ni3+比 Co3+难得到,因此的合成必

须在氧气气氛中进行

[2]。

    锂 锰 氧 化 物 是 传 统 正 极 材 料 的 改 性 物 , 目 前 应 用 较 多 的 是 尖 晶 石 型
LixMn2O4,它具有三维隧道结构,更适宜锂离子的脱嵌。锂锰氧化物原料丰富、成本
低廉、无污染、耐过充性及热安全性更好,对电池的安全保护装置要求相对较低,被
认为是最具有发展潜力的锂离子电池正极材料。

Mn 溶解、Jahn-Teller 效应及电解液的

分解被认为是导致锂锰氧化物为正极材料的锂离子电池容量损失的最主要原因。

2.3 固态聚合物电解质
  以离子传导电流的固体材料通常被称之为固体电解质,它包括晶体电解质、玻璃
电解质和聚合物电解质三种类型,其中固态聚合物电解质(

SPE)具有质轻、易成膜、

粘弹性好等优点,可用于电池、传感器、电致变色显示器和电容器等方面。将

SPE 用于

锂离子电池,可排除液体电解质易泄漏的问题,取代电池中的隔离膜,抑制电极表
面枝晶的产生,降低电解质与电极的反应活性,提高电池的比能量,使电池具有耐

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