锂离子电池正极材料LiFePO4改性的研究进展.pdf

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