高电压正极材料在全固态锂离子电池中的应用展望  

作　　者：田君[1,2] 金翼[2] 官亦标[2] 苏岳锋[1,3] 包丽颖[1,3] 陈实[1,3] 吴锋[1,3] 

机构地区：[1]北京理工大学化工与环境学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京100081 [2]中国电力科学研究院,北京100192 [3]国家高技术绿色材料发展中心,北京100081

出　　处：《科学通报》2014年第7期537-550,共14页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2009CB220100);国家自然科学基金(51102018;21103011);国家高技术研究发展计划(2011AA11A235;SQ2010AA1123116001);国家电网公司科技项目(DG71-13-033)资助

摘　　要：全固态锂离子电池是以固态电解质取代液体电解质的锂离子电池、它有望从根本上解决电池的安全性问题,如能实现其大容量化和长寿命,将在电动汽车和规模化储能领域具有非常广阔的应用前景.由于固态电解质比液态电解质有更宽的工作电位窗口,因此可以在全固态电池中使用具有较高电压平台的正极材料,通过提升电池的工作电压以获得高能量密度,从而实现大容量化.锂离子电池正极材料尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4,三元层状材料和富锂锰基正极材料都具有较高的电压平台,是全固态锂离子电池可选用的理想正极材料.本文介绍了尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4,三元层状材料和富锂锰基正极材料的结构和性能特点,重点阐述了与改善材料的电导率和界面性质相关的的研究,改善其作为全固态锂离子电池正极材料与固态电解质的匹配性能,从而全面提升全固态电池的性能.总结了3种材料在全固态锂离子电池中应用存在的问题,提出未来的技术攻关方向,并对其在全固态电池中的应用前景进行了展望.

关 键 词：全固态锂离子电池 高电压LiNi0 5Mn1 5O4 三元复合材料 富锂锰基材料 

分 类 号：TM912[电气工程—电力电子与电力传动]