高能可充放电锂电池阴极材料的研究进展：从锂离子电池到锂-硫电池.pdf

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1、Vo1．42No．6化工新型材料第42卷第6期‘b。NEWCHEMICALMATERIALS2014年6月高能可充放电锂电池阴极材料的研究进展从锂离子电池到锂一硫电池刘景海刘雪云徐秀廷陈晓红许良段莉梅陈韦刘立伟刘宗瑞(1．内蒙古民族大学化学化工学院，内蒙古民族大学功能材料研究所，通辽O28O00；(2．中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，中国科学院纳米器件与应用重点实验室，苏州215123)摘要高能、长循环寿命和高充放电速率的阴极材料是限制发展静态稳定电能存储和动力电源用先进锂电池的关键材料问题。基

2、于脱嵌锂过程的层状锂过渡金属氧化物、过渡金属磷酸锂和富锂氧化物的阴极材料的容量发展遇到了瓶颈，因此探索基于新电化学过程的新型高容量阴极材料的研究非常重要。基于硫(s)和Lis的阴极材料具有高的理论容量(1673mAhg和1166mAhg)，成为发展高容量和高能锂离子电池阴极材料研究的重点。综述了解决硫阴极材料面临的电子和锂离子传导能力差、充放电过程中可溶性硫的溶解及体积变化等关键科学问题的新思路和新方法，为发展新型硫阴极材料提供参考和启发。关键词锂电池，阴极材料，高容量，长循环寿命，快速充放电速率Pro

3、gressofhighenergydensitycathodematerialsforrechargeableLibattery：FromLi—ionCellstoLi-SCellsLiuJinghaiLiuXueyunXuXiutingChenXiaohongXuLiangDuanLimeiChenWei。LiuLiweiLiuZongrui(1．InstituteofFunctionalMaterials，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，InnerM

4、ongoliaUniversitiesfortheNationalities，Tongliao028000；2．KeyLaboratoryofNanodevicesandApplications，SuzhouInstituteofNano-TechandNano—Bionics，ChineseAcademyofSciences，Suzhou215123)AbstractDevelopingcathodematerialswithhighenergydensity，longcyclelifeandhigh

5、ratecapacityisthekeyis—sheforadvancingrechargeableLibatteriesintheapplicationsincludingstationarystorageofelectricalenergygeneratedbysolarandwind，andpoweringofelectricvehicles．TheimprovementofthecapacityofcathodematerialsbasedontheLi-ioninsertionanddispl

6、acementreactions，suchaslayeredLiMO2(M=Co，Ni，Mn)，LiFeP04andLithium-richtransitionmetalsoxides，metthebottleneck．Therefore，itwasimportanttoexplorenovelhighcapacitycathodematerialswithdifferentelec—trochemicalreactions．Theresearchforutilizingsulfur(S)andLi2S

7、ascathodematerialsattractedintensiveinterests，be—causeofthehightheoreticalspecificcapacitiesofS(1673mAhg)andLi2S(1166mAhg-)withmulti-electronreactioncentres．TheresearchprogressforresolvingthechallengesofpoorelectricalandLi-ionconductivity，dissolutionofsh

8、ortchainpolysulfidesandvolumechangedduringdischargingandchargingcyclesofScathodeswassummarized，whichwillprovideinspirationandideasfordevelopingScathodes．KeywordsrechargeableLibattery，cathodematerial，highenergydensity，longc