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1、第20卷第5期化学进展Vol.20No.52008年5月PROGRESSINCHEMISTRYMay,2008*核壳结构的锂离子电池材料**任慢慢周震高学平阎杰(南开大学新能源材料化学研究所天津300071)摘要核壳结构材料可以实现核与壳功能的复合与互补,近年来核壳结构的设计理念也被引入到锂离子电池材料中。本文综述了纳米亚微米核壳结构锂离子电池材料的制备方法、电化学性能和结构稳定性等方面的最新研究进展,评述了该类材料存在的问题并展望了其发展前景。商业化的锂离子电池材料还不能满足高能量密度和安全性等多方面的要求,通过合成核与壳功能互补的
2、材料,可望提高材料的综合性能。关键词核壳结构锂离子电池电极材料中图分类号:O61411;TM912文献标识码:A文章编号:1005281X(2008)05077107CoreShellMaterialsforLithiumIonBatteries**RenManmanZhouZhenGaoXuepingYanJie(InstituteofNewEnergyMaterialChemistry,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)AbstractMaterialswithcoreshellstru
3、cturescancombinethefunctionsofbothcoreandshellparts.Inrecentyears,thematerialdesignconceptofcoreshellstructureshasalsobeenintroducedtothefieldoflithiumionbatteries.Recentprogressisreviewedonthepreparation,electrochemicalperformances,andstructuralstabilityofcoreshellstructuredcatho
4、deandanodematerialsinlithiumionbatteries,andproblemsandprospectarealsopointedoutforthiskindofmaterials.Sincethecurrentcommerciallithiumionbatterymaterialscantsatisfytherequirementssuchashighenergydensityandreliablesafety,preparingcoreshellmaterialsishopefultoincreasethegeneralper
5、formancesoflithiumionbatterymaterials.Keywordscoreshellstructure;lithiumionbatteries;electrodematerials锂离子二次电池具有比能量高、循环寿命长和1引言放电性能稳定等优点而成为各种便携式电子产品的[5]核壳材料具有双层或多层结构,其内部和外部理想电源。可逆嵌锂材料成为材料领域的研究热分别富集不同成分(如图1),使得核与壳的功能实点。目前商业化的层状正极材料LiCoO2充电截止现复合与互补,从而可以调制出有别于核或壳本身电压仅能到43V,实际容量仅能达到理
6、论容量的一性能的新型功能材料。设计和构筑具有核壳结构的半,并且很容易受到电解液中HF的侵蚀。聚阴离[24]纳米复合材料是近年来材料科学的前沿领域。子型正极材料的结构比较稳定,但是离子电导率和[6]核壳材料具有许多独特的性质,如单分散性、稳定电子电导率很低,导致了大电流放电性能不佳。性、自组装、可调控以及涉及物理、化学和生物反应负极材料中的碳材料的理论容量比较低,并且存在的能力,因此具有核壳结构的纳米亚微米材料在催着石墨化程度与表面钝化膜之间的矛盾。而Sn等化、分离、微电子以及生物工程等众多领域得到了广金属以及一些纳米氧化物虽然具有较高的理论容泛应用。量,但
7、是由于纳米材料具有比较高的表面能而容易收稿:2007年6月,收修改稿:2007年7月*国家重点基础研究发展计划项目(No.2002CB211800)和天津市应用基础研究计划项目(No.06YFJMJC13300)资助**通讯联系人email:zhouzhen@nankai.edu.cn772化学进展第20卷击Li(Ni08Co01Mn01)O2材料,因而减少了Co的溶解。但是AlPO4是一种非电化学活性材料,包覆之后降低了材料的能量密度。[1]图1核壳结构材料的SEM图Fig.1TheSEMimageofacoreshellst
8、ructurematerial发生凝聚
