新型锂离子电池正极材料LiCoPO4的制备与表征文献综述

 2021-10-12 22:18:14

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文 献 综 述1引言 能源和环境是进入21世纪必须面对的两个严峻问题。

化石燃料的日益枯竭，环境污染的日益恶化，由此引发的全球变暖和生态环境恶化，已受到越来越多的人关注，开发清洁新能源技术是解决问题的关键。

相对于传统电源，适合便携、高比能量和环保要求的新型电源主要集中在：锂离子电池、燃料电池和超极电容器[1]。

锂离子电池因其能量密度高、平均输出电压高、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、环境友好、循环性能好、使用寿命长等优越的性能已经在移动电话、笔记本电脑、数码相机、小型摄像机等便携式电子设备中得到广泛应用。

研究表明，锂离子电池的性能和成本在很大程度上取决于正极材料。

目前商品化的正极材料有LiCoO2、LiMn2O4等。

但是LiCoO2成本较高，LiMn2O4的循环性能和高温性能仍需较大改进。

自从1997年Padhi等人报道了具有橄榄石型结构的LiFePO4能可逆的嵌入和脱出锂离子，具有(XOm)n-1型结构单元的聚氧阴离子型正极材料LiMPO4引起了研究者广泛的兴趣。

LiCoPO4正极材料的理论放电比容量为167mAh/g，具有4.8V( vs Li /Li)的高放电平台，是一种电压超过4.5V的锂离子电池正极材料，被誉为5V材料，其能量密度可以与锂离子电池LiCoO2正极材料相媲美，因此，在对大功率电池要求较高的领域受到重视。

但是LiCoPO4的电导率为~10-9 Scm-1，几乎属于绝缘体；PO4基团的存在压缩了同处于相邻CoO6层之间的锂离子脱嵌通道，降低了锂离子的迁移速率，同样导致了材料较小的电导率；同时，较高的放电平台超出了传统电解液的承受范围，电解液在高电位下严重分解，使得LiCoPO4的实际电化学性能受到影响。

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