富锂锰基正极材料的形貌与结构调控及电化学性能研究
2020-04-21王万玺王凤英李海宾
硅酸盐通报 2020年3期
王万玺,王凤英,王 刚,李海宾
(青海民族大学物理与电子信息工程学院,青藏高原资源化学与生态环境保护国家民委重点实验室,西宁 810007)
0 引 言
目前,化石能源是人类进行生产、生活最依赖的能源。但是,化石能源是一种不可再生能源,并且在使用的过程中,会产生一氧化碳、二氧化碳、氧化硫、氧化氮等有害气体及颗粒物粉尘等,可引起温室效应、雾霾等现象,对人类的生存环境造成严重破坏。因此,为了减少人们对化石能源的依赖,寻找二次能源替代化石能源已经成为一个有效途径[1]。目前,可替代化石能源的二次能源包括地热能、风能、太阳能、潮汐能等,但是,这些二次能源大多数受到环境、地理位置、天气、地域等影响,无法持续稳定地产生能量。因此不适合直接用于人们的生产生活中,这也就要求对太阳能、风能等能源进行储存转换再利用。另一方面,近年来随着混合动力汽车(HEV),特别是电动汽车(EV)的兴起与发展,锂离子电池成为电动汽车的首选动力电池,这又为锂离子电池带来了新的生机与活力。
目前锂离子电池的应用已经更加广泛和多样化,锂离子电池的研究也得到了进一步发展。在正极材料方面,除了早期的LiCoO2、LiMn2O4,已开发出有优异性能的LiNixMnyCo1-x-yO2材料(镍锰钴三元材料),其分子结构为R3m结构[2-4]。根据镍锰钴在材料中的原子比例,又被分为111(或333)、532、442、811等三元材料,其中最常用的是111和532三元材料。另外,新型的层状多元材料锰基三元材料LiNixMnyCo1-x-yO2,可以发挥各个过渡金属元素的协同作用,效果优于任何一种元素形成的电极材料;……
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