汽车用动力电池及其关键正极材料研究进展.docx

ProgressonLithiumIonBatteriesandRelatedCathodeMaterialsforElectricVehicleApplication

JiayueXUandChengkangCHANG
SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiInstituteofTechnology,120CaobaoRoad,Shanghai200235,China
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Abstract:AbriefreviewonthecurrentstatusofLithiumionbatteriesfortheapplicationinthefieldofelectricvehicleindustrywasmadeinthiscommunication.Consideringtheenergyandenvironmentcrisis,drivingelectricvehicleshasbeencommonlyregardedasamajorsolutiontotheabovecriticalproblems.ButtheusingofEVsislimitedbytheelectrochemicalpropertiesofthekeymaterialsusedinlithiumionbattery,especiallythecathodematerial,LiFePO4.Itisfoundfromthedocumentsthatvariousmethods,includingtheiondopingintothelatticesites,carboncoatingontheparticlesurfaceandthepreparingthematerialinnanosize,areeffectivetoimproveelectronicconductivityofthecathodematerialandthustheelectrochemicalperformanceofthebatteryisgreatlyenhanced.Itisalsoprovedbyourexperimentthatthecontrolofcrystalgrowthmannerandtheformationprocedureofthecathodicelectrode,willalsoleadtoagreatincreaseinelectrochemicalbehavior.Therefore,bycombiningtheabovemethods,theelectrochemicalpropertiesofLiFePO4batterieswillbegreatlyimprovedandtheuseofthebatteriesintheEVindustryareexpectedinthenearfuture.
Keywords:ElectricVehicle,LithiumIonBattery,LiFePO4,CathodeandCapacity

汽车用动力电池及其关键正极材料研究进展
徐家跃，常程康
上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海市漕宝路120号，中国，200235
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摘要：本文介绍了动力汽车用锂离子电池及其关键正极材料磷酸铁锂的研究发展现状。动力汽车的使用是能源和环保问题对汽车产业提出的要求，而它的发展受到磷酸铁锂材料方面的限制。提高磷酸铁锂电池的性能是电动汽车行业的迫切需要。使用晶格掺杂、表面包碳以及晶体尺寸纳米化可以实现磷酸铁锂性能的大幅提高。我们的研究结果也显示，通过控制晶体生长习性，对电池的正极进行设计，同样可以达到提高电池电化学性能的效果。今后将以上几种方法综合利用，有望进一步优化电池性能，实现磷酸铁锂电池的产业化应用。
关键词：电动汽车，锂离子电池，磷酸铁锂，正极材料，比容量

1引言
随着全球经济的飞速发展，对资源的消耗也越来越大，能源领域的危机日益严重。据调查，目前探明的全球石油储量仅仅能够人类再使用大约50年，但是石油消耗量的却呈现为逐年增长的趋势。从目前的消费渠道来看，各类汽车是石油消耗的主要方面。统计数据表明，2004年全球汽车消耗8亿吨汽油，占石油消耗量的50％。同时，汽车燃油排放的有害气体，严重污染了人类的生存环境。全球大气污染42％来自于交通车辆的排放。因此，在汽车行业，设计、制造、使用汽油用量低、污染排放小的新能源汽车势在必行。
近年来，世界各国的汽车厂家纷纷推出各种新能源汽车，其中以纯电动汽车和混合动力汽车居多。据报道，2010年底，中国市场上有望出现6款新型电