你了解鋰離子電池正極材料嗎?在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不了解它的一些組成部分，比如它可能含有的鋰離子電池正極材料，那么接下來(lái)讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)鋰離子電池正極材料。

提高鋰離子電池的能量密度是近年來(lái)提出的新思路。高壓數(shù)據(jù)包括兩類正極數(shù)據(jù):類尖晶石晶體結(jié)構(gòu)和類橄欖石晶體結(jié)構(gòu)。LiMpO4(M=Co,Ni)是一種典型的高壓橄欖石晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。其中，LiCopO4放電電勢(shì)4.8v,LiNipO4放電電勢(shì)5.2v，理論容量接近170mAh/g。

鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

5.2v是目前最高的充放電電壓。由于沒有相應(yīng)的電解質(zhì)，所以有關(guān)鋰離子電池LiNipO4正極數(shù)據(jù)的功能也沒有報(bào)道。有關(guān)LiCopO4數(shù)據(jù)的報(bào)道較多，但在現(xiàn)有電解質(zhì)體系下得到的LiCopO4數(shù)據(jù)的循環(huán)充放電功能很差。

同樣道理，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過程)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。

LiCoO2一般采用高溫固相法制備，該種方法工藝簡(jiǎn)單、容易操作、適宜于工業(yè)化生產(chǎn)，但是也存在著以下缺點(diǎn)：反應(yīng)物難以混合均勻，要較高的反應(yīng)溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，能耗大，產(chǎn)物顆粒較大，形貌不規(guī)則，均勻性差，并且難以控制，從而導(dǎo)致電化學(xué)性能重現(xiàn)性差。為了克服固相反應(yīng)的缺點(diǎn)，溶膠-凝膠法、水熱法、共沉淀法、模板法等方法被用來(lái)制備LiCoO2，這些方法的優(yōu)點(diǎn)是可以使Li+和Co2+之間充分接觸，基本達(dá)到原子水平的混合，容易控制產(chǎn)物的粒徑和組成。但是這類制備方法工序比較繁瑣，工藝流程復(fù)雜，成本高，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

不難看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。假如我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)健將，在搖椅的兩端來(lái)回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個(gè)可愛的名字搖椅式電池。

鋰錳氧化物重要有層狀LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4兩類。LiMnO2屬于正交晶系，巖鹽結(jié)構(gòu)，氧原子分布為扭變四方密堆結(jié)構(gòu)，其空間點(diǎn)群為pmnm，理論比容量達(dá)到286mAh/g，充放電范圍為2.5~4.3V，是一種較有開發(fā)前景的正極材料。缺點(diǎn)是其在循環(huán)過程中，晶型易轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩徒Y(jié)構(gòu)，使其比容量下降。目前提高其電化學(xué)性能的手段有摻雜和合成復(fù)合材料等。LiMn2O4為尖石型結(jié)構(gòu)，立方晶系，F(xiàn)d3m點(diǎn)群，其Mn2O4框架是一個(gè)四面體與八面體共面的三維結(jié)構(gòu)，Li從Mn2O4框架中進(jìn)行嵌入/脫嵌，在Li+嵌/脫過程中晶體各向同性地膨脹/收縮，晶體結(jié)構(gòu)體積變化極小。

相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對(duì)鋰離子電池正極材料有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。