康若彤,肖 晶,孙一诺,陈艳丽,颜文超

(临沂大学 材料科学与工程学院，山东 临沂 276000)

锂离子电池作为高能绿色储能装置备受关注。自1990 年商业化以来，已经广泛应用于便携式电子设备领域，同时，在新能源汽车和国防工业领域展示了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。随着新能源汽车的快速发展，对动力电池的续航里程及其它性能提出更高的要求，根据《中国制造2025》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》以及《汽车产业中长期发展规划》，到 2020年，我国动力电池单体比能量要达到300 Wh kg-1[1-3]。在动力电池材料体系，电池的能量密度和功率密度主要取决于正极材料的性能[4]。目前商业化的正极材料无法满足上述要求，因此，选取新的正极材料成为储能领域的研究重点。

富锂层状材料具有高的放电比容量和高的工作电压，有希望成为下一代商业化动力电池正极材料[5，6]。经过近十几年的发展，富锂层状材料的放电比容量高达300 mAh·g-1，但该材料存在首次库伦效率低、倍率性能差、容量和电压衰减严重的缺点，严重制约了富锂层状材料的商业化[7-9]。随着研究的深入和表征设备的快速发展，研究者发现富锂层状材料的优缺点与材料晶体中氧的结构密切相关，进而影响充放电过程中氧离子参与电化学反应的程度[10-12]。

为了更好的理解富锂层状材料晶体结构中氧离子与过渡金属离子和氧离子与锂离子间的相互作用以及该作用对材料电化学性能的影响，本文拟从分子轨道理论角度进行阐述。……