Nano-Scale_LiFePO4_as_Lithium_Ion_Battery_Cathode_Materials_.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第20卷第1O期化学进展Vo1．20No．102008年10月PROGRESSINCHEMISTRY0ct．．2008纳米级锂离子电池正极材料LiFePO4*梁风一戴永年易惠华熊学(昆明理工大学材料与冶金工程学院真空冶金国家工程实验室昆明650093)摘要LiFePO以其价格低廉、稳定性好和无毒等优点而备受关注。但是非纳米LiFePO的电子导电率低及扩散系数小限制了其在锂离子电池领域的大规模应用。而纳米电极材料以其特有的优点很好地解决了这些问题。本文主要综述了国内外合成纳米级LiFePO的不同方法及所得材料的对电化学性能和相关机理，以及纳米

2、LiFeP0作为锂离子正极材料存在的问题。关键词锂离子电池磷酸铁锂纳米材料中图分类号：TM911；TB383文献标识码：A文章编号：1005．281x(2oo8)10．1606．06Nano-ScaleLiFePO4asLithiumIonBatteryCathodeMaterialsLiangFengDaiYongnianYiHuihuaX~ongXue(NationalEngineeringLaboratoryofVacuumMetallurgy，FacultyofMaterialsandMetallurgicalEngineering，KunmingUniversityofScie

3、nceandTechnology，Kunming650093，China)AbstractLithiumironphosphate(LiFePO4)hasbeenattractingenormousresearchinterestforitslowercost，highstabilityandnon-toxicity．TheextensiveuseofLiFePO4inLi—ionbatteriesislimitedbypoorelectronicconductivityandlowlithiumiondiffusioncoeficientofnon—nano—scaleLiFePOd．

4、Nano．SCaleelectrodematerialsovercomethesedisadvantages．Thispaperoverviewschieflythemethodsofsynthesizingnano-scaleLiFePO4，theelectrochemicalperformanceofnano—scaleLiFeP04，themechanismofnano—scaleLiFePO4andsomeproblemsofnano—LiFePO4ascathodeinLi．ionbatteries．Keywordslithiumbatteries；lithiumironpho

5、sphate；nano—scalematerials有以下4种含锂无机盐：钴酸锂(HCo02)、镍酸锂1引言(LiNi02)、锰酸锂(LiMn04)和磷酸铁锂(LiFePO4)。随着石油价格的不断上涨，能源问题的日益突其中应用最为广泛的钴酸锂(LiCo02)正极材料，因出，人们都在寻找各种新的替代能源。作为新能源价格昂贵、钴有毒和安全性能差等缺点限制其今后的锂离子电池自出现以来以其独特的优点而受到人的大规模应用；镍酸锂(LiNiO)的制备困难，热稳定们的广泛关注。锂离子电池具有电压高、比能量大、性差；锰酸锂(LiMn，04)的容量低，循环性能差⋯。无污染、无记忆效应和寿命长等优点，被广泛

6、用于移而橄榄石状的磷酸铁锂(LiFeP04)与这几种材料相动电话、数码相机和笔记本电脑等便携式电器装置，比有其突出的优点(见表1)。同时作为石油的替代能源在电动车及混合电动车上从表1我们可以看出，橄榄石状的LiFeP04作也将大规模应用。为锂离子电池的正极材料与其它材料相比有以下优作为锂离子电池的正极材料，目前研究较多的点E33：(1)具有170mAh／g的理论容量；(2)具有3．4V收稿：2007年11月，收修改稿：2008年3月*中国工程院院士学科建设经费项目(No．113028019)资助**通讯联系人e—mail：liangfengshen7@163．COB维普资讯http://

7、www.cqvip.com第10期梁风等纳米级锂离子电池正极材料LiFePO’1607‘的放电平台(对IJi／IJi的电位)使有机电解液的应用来克服LiFePO自身的缺点。但是包覆碳的量过多范围扩大；(3)电极反应的可逆性好；(4)热稳定性和会使比能量降低；掺杂的金属替代锂的位置形成组化学稳定性高，使用安全；(5)原料价格低；(6)无毒。成为LiM一FePO的缺陷半导体时⋯，能有效提高上述优点使磷酸铁锂(LiFePO)备受关注，被认