锂离子电池三元层状氧化物正极材料的研究进展

摘要

锂离子电池被认为是实现动力电池规模化应用的最有前途的储能体系之一。但是传统锂离子电池的能量密度、功率密度及安全性等方面还无法满足电动汽车规模化发展的需求。正极材料作为锂离子电池中唯一提供锂离子的材料,其性能好坏直接影响了锂离子电池的性能。因此,开发兼具高能量密度、高功率密度、高安全性且价格低廉的正极材料极为重要。三元层状过渡金属氧化物正极材料因具有理论容量高、造价低、毒性低等优点被认为是下一代锂离子电池最具潜力的正极材料。但是,在高电压下却存在循环不稳定、倍率性能差及存储性能差等问题,制约了其在电动汽车上的广泛应用。元素掺杂和表面包覆等改性策略能有效克服三元材料存在的缺陷,提高三元正极材料的性能,一直是锂离子电池正极材料领域的重要研究方向。本文简述了常见的几种正极材料,着重介绍了三元层状过渡金属氧化物正极材料的优缺点和改性进展。

关键词

锂离子电池 / 正极材料 / 层状氧化物 / 三元

基金资助

国家自然科学基金(11575192); 中科院重大仪器研制项目(ZDKYYQ20170001); 中科院百人计划等经费的资助