锂离子电池正极材料LiFePO4改性的研究进展

曾凡菊谭永前余幼胜张颂

(1.凯里学院物理与电子工程学院，贵州 凯里 556011；2.贵州电子信息职业技术学院通信工程系，贵州 凯里 556000)

锂离子电池正极材料LiFePO4改性的研究进展

曾凡菊1谭永前2余幼胜1张颂1

(1.凯里学院物理与电子工程学院，贵州 凯里 556011；2.贵州电子信息职业技术学院通信工程系，贵州 凯里 556000)

LiFePO4是一种具有良好应用前景的锂离子正极材料，它价格低廉、对环境友好，被称为是21世纪最有前途的正极材料。本文介绍了LiFePO4的结构、充放电机理以及国内外对磷酸铁锂材料改性研究的最近进展，并预测今后的发展方向。

磷酸铁锂；充放电原理；表面包覆；金属掺杂；复合改性。

0 引言

橄榄石结构正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)工作电压高，其理论电容量为170mAh/g，相对锂的电极电势约为3.5V。原材料易得、价格低廉、安全无毒以及环境友好。是一种具有良好应用前景的锂离子正极材料。不过，LiFePO4正极材料的本征电子和离子传导率差，不适合大电流充放电，从而限制了它的商业前景。近年来，随着研究者们的不断深入研究，通过各种方法改善了该材料的导电性能，使得该类材料的导电性得到了不断提高，达到了实用水平，因此受到了研究者们的极大关注，且被称为是21世纪最有前途的正极材料。本文主要介绍磷酸铁锂的结构、充放电机理、改性研究及发展前景。

1 LiFePO4的结构及充放电原理

在自然界中LiFePO4以磷铁锂矿的形式存在，属于橄榄石型结构，属于正交晶系（Pnmb空间群）。LiFePO4中的FeO6八面体共顶点，由于被多氧原子阴离子PO43-四面体分隔，没有构成连续的FeO6网络结构，所以电子传导性比较差。……