花状LiMnO2正极材料的制备及其性能研究

李爱华，王 峰，黄 薇，丛兴顺，王承运

(枣庄学院 化学化工与材料科学学院，山东 枣庄 277160)

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近年来，全球能源短缺问题日益严重，特别是在我国经济和社会快速发展的情况下，我国化石能源储量有限，开发新型的储能设备迫在眉睫[1]。目前，风能、太阳能和生物能等开发成本相对较高，难以满足绿色发展的需求[2]。而锂离子电池因具有能量密度高、体积小、无记忆效应等优点目前已成为小型电子设备的能源供应支柱[3]，将来亦有望成为电动汽车和混合型电动汽车能源供应体系的核心。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。其工作原理主要是锂离子在正负极之间来回脱嵌而实现化学能与电能的转变，因此锂离子电池也被称为“摇椅电池”。电池性能的好坏很大程度上与电极材料有关。目前，锂离子电池商业化的负极材料以石墨为主，而相对于石墨负极而言，正极材料比容量较低，直接影响锂离子电池的各项性能指标。商业化的正极材料应该具有以下特点：高比容量，即有足够的锂离子脱出；高氧化还原电位可提供较高的输出电压；材料结构稳定以保证高循环稳定性；锂离子扩散系数及电导率高；成本低，环境友好。目前商业化正极主要包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰三元、钴镍铝三元等[4-7]。钴酸锂实际比容量较低、钴金属毒性较大以及价格较高等缺点限制了其进一步应用；磷酸铁锂具有较强的共价键，导致其锂离子扩散率和电导率低等问题；……