鋰鈷氧化物鋰鈷氧化物，也被稱作鈷酸鋰，化學(xué)式為L(zhǎng)iCoO2，是以一種無機(jī)化合物。鋰鈷氧化物是目前市場(chǎng)上鋰離子電池用的最廣泛的正

鋰鈷氧化物

鋰鈷氧化物，也被稱作鈷酸鋰，化學(xué)式為L(zhǎng)iCoO2，是以一種無機(jī)化合物。鋰鈷氧化物是目前市場(chǎng)上鋰離子電池用的最廣泛的正極材料之一。LiCoO2屬于α-NaFeO2型結(jié)構(gòu)，它具有二維層狀結(jié)構(gòu)，適合鋰離子的脫嵌，其理論容量為274mAh/g，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的限制，最多只能把晶格中的一半Li+脫出，因此實(shí)際比容量約為140mAh/g左右，其平均工作電壓高達(dá)3.7V。鋰鈷氧化物一般采用高溫固相法制備，該種方法工藝簡(jiǎn)單、容易操作、適宜量產(chǎn)。由于鋰鈷氧化物制備容易，而且具有電化學(xué)性能高、循環(huán)性能好、性能穩(wěn)定以及充放電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，所以它是最早被規(guī)模化用于鋰離子電池的正極材料。

鋰鎳氧化物

鋰鎳氧化物，也被稱作鎳酸鋰，化學(xué)式為L(zhǎng)iNiO2。鋰鎳氧化物的結(jié)構(gòu)為立方巖鹽，與鋰鈷氧化物相同，但其價(jià)格比鋰鈷氧化物低。它的理論容量為276mAh/g，實(shí)際比容量為140～180mAh/g，工作電壓范圍為2.5V～4.2V。鋰鎳氧化物擁有高溫穩(wěn)定性好、自放電率低、無過充電及過放電限制、無污染等優(yōu)點(diǎn)，此外它還是目前研究的正極材料中實(shí)際放電容量較高的。但由于其要求在富氧氣氛下合成，工藝條件控制要求較高且易生成非計(jì)量化合物，條件苛刻，制備困難，所以它作為鋰離子電池的正極材料使用的并不多。

鋰錳氧化物

鋰錳氧化物，按照結(jié)構(gòu)分為層狀LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4兩種。LiMnO2屬于正交晶系，巖鹽結(jié)構(gòu)，氧原子呈扭變四方密堆結(jié)構(gòu)分布，理論比容量達(dá)到286mAh/g，充放電范圍為2.5～4.3V。LiMn2O4為尖石型結(jié)構(gòu)，立方晶系，F(xiàn)其可以產(chǎn)生4.0V的高電壓平臺(tái)，理論容量為148mAh/g，與鋰鈷氧化物容量接近。我國(guó)是一個(gè)錳礦資源豐富的國(guó)家，錳礦價(jià)格低廉，而且環(huán)境相容性好，所以鋰錳氧化物也是很有發(fā)展?jié)摿Φ恼龢O材料。使用鋰鈷氧化物作為正極材料生產(chǎn)的電池，安全性好，耐過充放電。

鋰鐵氧化物

鋰鐵氧化物，化學(xué)式為L(zhǎng)iFePO4，在自然界中以磷鐵鋰礦的形式存在，為橄欖石形結(jié)構(gòu)，屬于正交晶系。鋰鐵氧化物理論比容量為170mAh/g，理論電壓為3.5V。它充放電前后結(jié)構(gòu)變化小，循環(huán)性能好，高溫穩(wěn)定性好，并且在室溫條件下充放電可接近理論容量;缺點(diǎn)是在高倍率下極化大，可逆容量下降快，且不能進(jìn)行大電流充放電。目前鋰鐵氧化物的制備方法有高溫固相法、液相法、溶膠-凝膠法、噴霧熱解法、微波法等等。其中傳統(tǒng)的高溫固相法制備出來的晶粒尺寸不易掌控，并且電化學(xué)性能較差，改進(jìn)后的高溫固相法將液相機(jī)械化學(xué)活化法運(yùn)用在其合成工藝中，因此更適合工業(yè)化規(guī)模化生產(chǎn)。

鋰釩氧化物

鋰釩氧化物，化學(xué)式為L(zhǎng)i1+xV3O8，它的結(jié)構(gòu)由八面體和三角雙錐組成，鋰離子位于八面體位置，與層之間用離子鍵固定，過量的鋰占據(jù)層間四面體位置。其理論比容量為240mAh/g，充放電范圍較小，在2～3.7V之間。鋰釩氧化物比容量高、循環(huán)性能穩(wěn)定，但其電導(dǎo)率低，氧化性強(qiáng)，容易導(dǎo)致有機(jī)電解液分解。制備鋰釩氧化物的主要方法有高溫固相法和液相反應(yīng)法。

鋰錳鎳鈷復(fù)合氧化物

鋰錳鎳鈷復(fù)合氧化物，化學(xué)式為L(zhǎng)iNi1-x-yCoxMnyO2。它由于引入和Ni、Co、Mn，所以存在明顯的三元協(xié)同效應(yīng)，綜合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三種層狀材料的優(yōu)點(diǎn)。由于加入了Ni，有效提高了其材料容量;加入了Co，其層狀結(jié)構(gòu)得到明顯穩(wěn)定;加入Mn，降低了材料成本的同時(shí)，還提高了其安全性。此外，LiNi1-x-yCoxMnyO2的充放電平臺(tái)高，性能更佳，因此有望取代現(xiàn)有的其他正極材料。