- 上一篇：镁基非晶储氢合金的取代改性以及对高氯酸铵的分解催化效应的研究
- 下一篇：新型可注射水凝胶软骨再生支架的制备
但是以其为正极材料制备的电池过电压高，放电不充分，Ni3+易还原成Ni2+。高温状态下Li盐易挥发，产生缺陷。而且锂离子和镍离子易产生阳离子混排，造成充放电效率低。
1.3.3 锰酸锂
猛的价格便宜，对环境友好，安全性能优异，掺杂后稳定性好，但是正极材料中含有Li2MnO4，充放电循环式也有部分LiMnO2通过不可逆相变转化为Li2MnO4，使得充放电量降低,循环性能降低。另外，这种电池的高温性能差，合成困难，使其发展受到了限制。
1.3.4磷铁酸锂
LiFePO4与FePO4结构不变，锂离子的脱嵌和嵌入都能保持良好的结构，循环性能好，原料广泛，无污染。但是其自身的结构限制锂离子的移动，使得离子和电子导电性差[5-7]；成本较高；振实密度低从而影响能量密度；容量不大等缺点。
1.4 镍钴锰酸锂作为正极材料的分析
单一元素的掺杂只对正极材料晶格的某一方面性能有很好的改善，于是，为了寻求解决方法，目标又转向了多元素的掺杂[8]。人们对锂离子电池的进一步研究发现了以下规则，Co能够稳定材料的结构，提高材料电导率，且Co的掺杂对LiNiO2层状结构影响非常小，有利于减少阳离子混排，使层状结构更稳定，使得电池的循环性能增加；Mn能够大大稳定了主体材料的结构[9-11]。另外Mn也能使正极材料的成本降低，利于工业化。虽然加入Mn使得材料中化学活性物质减少，但是电池的实际电化学性能并没有下降多少。通过下表可以看出镍钴锰酸锂正极材料比容量较高，热稳定性好，循环性能好，安全性能较好，使得其综合性能相对来说优异，称为锂离子电池正极材料重要的研究项目。
参数 钴酸锂 镍酸锂 锰酸锂 镍钴锰 磷铁酸锂
振实密度
/（g·cm-3） 2.8~3.0 2.4~2.6 2.2~2.4 2.0~2.3 1.0~1.4
比容量
/(mAh·g-1) 140~160 170~190 100~120 150~170 130~140
热稳定性 -20~55℃
一般 -20~55℃
不稳定 -20~55℃
较好 -20~55℃
好 -20~55℃
很好
电压平台
/V 3.6 3.8 3.7 3.5 3.2
循环性能
/次 ≥300 ≥500 ≥800 ≥2000
安全性能 差 差 较好 较好 优良
表1-1几种锂离子电池正极材料性能比较
同时掺杂Co和Mn能很大的提高镍酸锂电池的性能，在各种三元材料LiNi1-x-yCoxMnyO2中，人们研究了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料，LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2材料，LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2材料等，Co和Mn的含量也同也影响到电池的工作性能。但是通过实验发现，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2相比其他三元材料，具有更大的比容量，更好的循环性和热稳定性。KIM等用共沉淀法合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料，在 0.1 C，3.0~4.3 V 条件下首次放电比容量达到 198mA∙h/g[9]。镍钴锰酸锂电池通过提高振实密度提高了其能量密度 [12-13]。论文网