锂离子电池正极材料的晶体结构及电化学性能  

Crystal Structure and Electrochemical Performance of Lithium Ion Battery Cathode Materials

作　　者：于锋[1,2] 张敬杰[1] 王昌胤[3] 袁静[1,2] 杨岩峰[1] 宋广智[1] 

机构地区：[1]中国科学院理化技术研究所,北京100190 [2]中国科学院研究生院,北京100049 [3]北京有色金属研究总院能源材料与技术研究所,北京100088

出　　处：《化学进展》2010年第1期9-18,共10页Progress in Chemistry

摘　　要：正极材料是锂离子电池的重要组成部分。作为提供自由脱嵌锂离子的正极材料,其晶体结构的特点决定了锂离子脱嵌路径方式的不同,并对锂离子电池的电化学性能等产生明显影响。本文根据正极材料的晶体结构和锂离子"脱嵌/嵌入"路径方式的不同,重点讨论了一维隧道结构、二维层状结构和三维框架结构正极材料的晶体结构特点、锂离子"脱嵌/嵌入"路径和其电化学性能之间的关系,主要包括一维隧道结构正极材料LiFePO4,二维层状结构正极材料LiMO2(M=Co,Ni,Mn)、Li1+xV3O8和Li2MSiO4(M=Fe,Mn)以及三维框架结构正极材料LiMn2O4和Li3V2(PO4)3。揭示了目前锂离子电池正极材料的研究现状和存在问题,并对今后的发展方向进行了评述。As the important building blocks of lithium ion battery,cathode materials provide all extracting/inserting lithium ions.Electrochemical performance of lithium ion battery is affected by the different ways of lithium ion migration in crystal structure of cathode materials.In this paper,the relationship of crystal structure,lithium ion migration way and electrochemical performance are reviewed in detail in terms of crystal structure：one-,two-and three-dimension.These cathode materials are mainly olivine-structured LiFePO_4,α-NaFeO_2 layered LiMO_2（M=Co,Ni,Mn）,monoclinic structured Li_ 1＋x V_3O_8,orthogonal structured Li_2MSiO_4（M=Fe,Mn）,spinel structured LiMn_2O_ 4 and NASCION structured Li_3V_2（PO_4）_3.Moreover,we discuss the present situation and challenges that remain regarding the lithium ion battery,and highlight ongoing research strategies on cathode materials.

关 键 词：锂离子电池 正极材料 晶体结构 电化学性能 

分 类 号：O614.111[理学—无机化学] TM912.9[理学—化学]