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1、锂电池正极材料概述-研究现状汽车尾气排放的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、铅（Pb）等。身边的污染——汽车能源危机石油枯竭：现在已经探明的大概为1万1500亿桶。 据美国能源部门估计，今后20年内，世界石油还能供求平衡，但20年后就要面临缺油的局面。 加州技术学院的物理学者D·古登斯坦在接受美国有线新闻网的财经杂志采访时说：“在未来的10到20年里可能会出现（石油短缺）。”他补充道：“或许，这种短缺已经开始了。”背景发展历程锂二次电他的研究最早始于20世纪60～70年代的石油危机。当时主要集中在
2、以金属理及其合金为负极的锂二次电池体系。尽管Exxon公司希望在20世纪70年代将其实现商品化，但最终未能如愿。但是它对理二次电池研究的推动作用是不可低估1991年，sony公司将锂离子商业化。1995年，发明聚合物电解质锂电池。近几年，动力电池，与其他复合。优点1.快充放电性能差2.大电流放电特性不理想2.价格偏高3.过充放电保护问题1.工作电压高2.能量密度高3.自放电速率低4.循环寿命长5.无记忆效应6.环保缺点锂离子电池与其他电池性能比较工作原理电池反:6C+LiCoO2充电放电Li1-xCoO2+LixC6充电放电正极反应
3、:LiCoO2Li1-xCoO2+xLi++xe-负极反应:6C+xLi++xe-充电放电LixC6锂离子电池充放电典型曲线LiFePO4-0.1C主要正极材料种类MainCathodMaterialsCo-basedLiCoO2Mn-basedLiMn2O4LiNi0.5Mn1.5O4Multi-elementsLiNixCo1-x-yMyO2P-basedLiMPO4Ni-basedLiNiO2全球各类锂电池正极材料市场占比2010年全球产量43420吨，同比增长44%，钴酸锂占48%，NCM占35%。镍酸锂、锰酸锂各占7%，。
4、磷酸铁锂只占3%。MilestonesofLiFePO4DevelopmentA.Padhi,K.Monjundaswamy,J.B.Goodenough,J.Electrochem.Soc.,1997,144:1188------Firstreport(2002:PhostechLithiumCo.)N.Ravet,J.B.Goodenough,S.Besner,M.Simoneau,P.Hovington,M.Armand,Paper127,TheElectrochemicalSocietyMeeting,Honolulu,HI
5、,Oct17-22,1999.-------CarboncoatingS.Y.Chung,J.T.Bloking,Y.M.Chiang,Nat.Mater.,2002,2:123-128------DopedwithNb5+andMg2+(2003:A123Co.)J.Barker,M.Y.Saidi,J.L.Swoyer,Electrochem.Solid-StateLett.,2003,6:A53-A55--------Carbonreductionmethod(ValenceCo.)聚阴离子型动力电池正极材料J.B.Goode
6、nough
7、J.Electrochem.Soc.
8、April1997LiFePO4LiFePO4AsaCathodeMaterialMainProblems:(1)Lowratecapability;(2)Lowtapdensity;(3)Poorlow-temperatureperformance;(4)Lowconductivity.Advantages:Competitivetheoreticalcapacity(170mAh/g);Stablevoltage(3.5V);Low-cost;Environmentallyben
9、ign;abundantresources;Safety.J.B.Goodenough
10、J.Electrochem.Soc.
11、April1997降低了正极活性物质的含量;正极材料振实密度更低;影响了正极材料的体积能量密度;LiFePO4粒子内部的导电率并没有提高C包覆的缺点：CarbonCoatingModificationofLiFePO4显著提高了正极的导电率，充放电性能和循环性能变好ImproveConductivitybyDopingChungSY,BlokingJT,ChiangYM.Nat.Mater.2002金属磷酸盐
12、对磷酸铁锂的导电性提高贡献相当大P.SubramanyaHerle.Nat.Mater.22February2004ImproveConductivitybyMetalGrainsSuchasAu,Ag,Cunanoparticles
