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      3.电解液:

      电解液的作用是在锂电池正负极之间传导电子,一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、添加剂按一定比例配制。锂电池主要的电解质是含氟锂盐。

      4.隔膜:

      构成锂电池的组件中,隔膜起关键的作用,隔膜的性能决定电池的内阻,对电池的容量和循环性能有直接的影响。

      隔膜的主要作用是分隔电池的正负极,防止短路,而且要能够使电解质离子能够通过。锂离子电池一般采用聚烯烃多空膜。它具有良好的绝缘性、其孔径和孔隙率保证了低电阻率和高离子电导率,对锂离子有很好的透过性,耐腐蚀,力学和热血性能良好等优点。

      1.1.4锂离子电池正极材料

      最常见的锂电池正极材料是过渡金属化合物。主要有锂镍氧化物、锂钴氧化物、锂锰氧化物以及聚银离子正极材料。这些金属元素在锂离子电池中表现出多种价态,且不易发生自身氧化还原反应,因此被广泛应用在锂电正极材料中。

      八十年代时,人们开发了层状的LiCoO2正极材料,因为其合成条件简单,循环寿命好,放电电压高而备受瞩目,而它也是最早投入商业化的锂电正极材料。如今,验室研究较多的正极材料主要有LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2及三元材料LiCo/3Ni/3Mn/3O2,LiMn2O4,LiFePO4等,这些材料各有其优缺点。

      1.锂钴氧化物

      LiCoO2的理论容量高达274mAh/g,这种材料制备工艺简单,循环稳定性好,占据了大部分商品市场。LiCoO2有二维层状结构,Li+和Co3+分别占据八面体结构,适合锂离子的脱嵌。但实际上,在后期脱锂的过程中,LiCoO2会从三方晶系结构转变为斜方结构,使LiCoO2颗粒不可逆地脱落,而过高的电压平台会使电解液氧化分解,造成铝集流腐蚀现象,最终,LiCoO2的实际容量仅为140mAh/g,是理论容量的一半[3][4]。此外,LiCoO2还有扛过冲性能差、安全性差、环境危害等问题亟待解决。通常采用金属元素掺改性的手段来一致不可逆相变,从而提高材料的电化学性能。

      2.锂锰氧化物

      尖晶石型的LiMn2O4是研究热点,这种材料价格相对低廉且较为安全,具有高倍率充放电性能,可以产生4.0V的高压平台,理论容量为148mAh/g,与LiCoO2接近,倍率性能较好。但不可避免的也存在着难以制备纯相、高温循环稳定性差等缺陷。而在循环过程电池中产生的自身氧化还原反应和材料本身充放电过程中发生的结构变化导致了电池比容量的衰减,造成循环寿命减短[5]。对LiMn2O4的研究集中于掺杂、有机物处理表面和优化工艺流程。

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