锂离子电池用富锂层状正极材料.pdf

第23卷第10期化学进展Vol．23No．10
2011年10月PROGRESSINCHEMISTRYOct．2011

锂离子电池用富锂层状正极材料*

吴承仁1，2赵长春1＊＊王兆翔2＊＊陈立泉2
(1．中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083;
2．中国科学院物理研究所固态离子学实验室北京100190)

摘要正极材料与负极材料是锂离子电池重要组成部分。目前锂离子电池负极材料比容量通常在
300mAh/g以上，而正极材料比容量始终徘徊在150mAh/g。正极材料正在成为锂离子电池性能进一步提升
的瓶颈。富锂层状正极材料是一类新型正极材料，其可逆容量在200mAh/g以上，其高容量特性引起人们的
广泛关注这类材料可以用()(为，，之一或任意组合;为，，
。xLi2MO3·1－xLiM'O2MMnTiZrM'MnNiCo
之一或任意组合;0≤x≤1)形式表示。由于其组成与结构的特殊性，这类富锂层状正极材料的充放电机理
也不同于其它含锂过渡金属氧化物正极材料。本文介绍富锂层状正极材料的合成、结构与充放电机理，重点
介绍近年来通过改性提高其电化学性能方面的研究进展，指出目前富锂材料研究中存在的问题，探讨未来的
研究重点。
关键词富锂层状正极材料容量保持率库伦效率机理改性
中图分类号:O614．111;O614．7+11;TM912．9文献标识码:A文章编号:1005-281X(2011)10-2038-07

Li-RichLayer-StructuredCathodeMaterialsforLi-IonBatteries

，
WuChengren12ZhaoChangchun1＊＊WangZhaoxiang2＊＊ChenLiquan2
(1．SchoolofMaterialSScienceandTechnology，ChinaUniverSityofGeoScienceS，Beijing100083，China;
2．LaboratoryforSolidStateIonicS，InStituteofPhySicS，ChineSeAcademyofScienceS，Beijing100190，China)

AbstractElectrodematerialSareimportantbuildingblockSoflithiumionbatterieS．Thecapacityofthe
anodematerialiSuSuallymorethan300mAh/gWhilethatofthecathodeiSStillaround150mAh/g．Thecapacity
ofthecathodematerialShaSbecomeabottlenecktotheimprovementoftheelectrochemicalperformanceSoflithium
(，，，，，)
ionbattery．Li-richlayer-StructuredLi1+xA1－xO2A=MnNiCoTiZretc．cathodematerialScaughtthe
attentionoftheScientiStSinthepaStdecadeduetohighreverSiblecapacity(200mAh/gormore)．TheSematerialS
()(，，;，，;)
canalSobeWrittenaSxLi2MO3·1－xLiM'O2M=MnTiZrM'=MnNiCo0≤x≤1．InthiS
revieW，WeintroducetheSyntheSiSmethodS，Structureandthecharge-diSchargemechaniSmofthiStypeof
materialS．MoreattentionWillbepaidtotheimprovementtotheirelectrochemicalpropertieSbySurface(coating)
andbulk(doping)modification．AttheendofthiSrevieW，theproblemSandproSpectSofthereSearchontheSe
cathodematerialSarecommented．
KeyWordsLi-richlayer-Structuredcathodematerial;capacityretention;coulombicefficiency;mechaniSm;
modification

收稿:2010年12月，收修改稿:2011年2月
*国家自然科学基金项目(No．50772130)和国家重点基础研究发展计划(973)项目(No．2009CB220100)资助
＊＊Corr