锂离子电池正极材料LiFePO4改性的研究进展.pdf
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锂离子电池正极材料 LiFePO4改性的研究进展
张仕玉 1,2.王传宝 ,王美玲 ,周 飞 。
f1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏南京210016;2.南京航空航天大学高新技术研究院,
江苏 南京210016;3.南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京210016)
摘要:橄榄石型LiFePO 具有优异的热稳定性能、循环性能、环境优 良等特点。是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。
但是 。其低电子电导率(1o一。S/cm)和较差的离子扩散速率(1o ,Sc/m)严重影响了低温性能和高倍率充放电性能。此
外。较低的理论密度(3.6g,cma)也严重影响了其能量密度的提高。从UFePO4正极材料的倍率性能、低温性能及能量密
度角度出发,重点讨论了形貌控制、包覆导电性材料、金属离子掺杂等改性方式对 LiFePo4电化学性能和能量密度的影
响。揭示了目前 LiFeP0 正极材料的研究现状和亟待解决的问题,并对今后的发展方向进行了评述。
关键词:LiFePO ;锂离子电池;倍率性能 ;低温性能;能量密度
中图分类号 :TM912 文献标识码:A 文章编号 :1002—087X(2012)08—1225—07
ProgressinmodificationofLiFePO4cathodeforLi—ionbatteries
ZHANG Shi—yu2,WANGChuan—bao。,WANG Mei—ling,ZHOU Fei。
f,.StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing
Jiangsu210016,China;2.AcademyoflrontierScience,NanjingUniversiytofAeronauticsandAstronautics,NanjingJiangsu210016,China;
3.CollegeofMaterialScienceandTechnology,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,NanjingJiangsu210016,China)
Abstract: Theolivine—structuredLiFePO4isoneofthemostpromisingcathodematerialsoflithium ionbatteriesdue
t0itsexcellentthermalstability,greatcyclestabiliytandenvironmentalbenignity。butitspoorelectronicconductiviyt
(10 S/cm) andthelowLi—iondiffusion (1O ’Sc/m) severelyinfluencehtehigh-ratedchargeanddischarge
propertiesandlowtemperatureperfomrance。Inaddition,thelowertheoreticaldensiyt (3.6g/cm3)alsohasanimpact
ontheimprovementofenergydensiyt.Here,acocrdingtothehigh-rateperfomrance,lowtemperatureperformance
andenergydensiyt ofLiFePO4forhighpowerlithium-ionbatteries, hte influencesofmorphologycontrolling,
conductivematerialscoatingandmetalionsdopingontheelectrochemicalpropertiesandenergydensiytofLiFePO4
weresummarizedanddiscussde.Themajorgoalwastohighlighttherecentdevelopmentandchallenges
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