新一代动力锂离子电池磷酸锰锂正极材料的研究现状与展望_秦来芬.pdf

第 卷 第 期 21 3 电化学 Vol. 21 No. 3 年 月 2015 6 JOURNAL OF ELECTROCHEMISTRY Jun. 2015 DOI: 10.13208/j.electrochem.141048 Artical ID:1006-3471(2015)03-0253-15 Cite this: J. Electrochem. 2015, 21 (3): 253-267 Http:// 新一代动力锂离子电池磷酸锰锂正极材料的 研究现状与展望 * * 秦来芬 ，夏永高 ，陈立鹏 ，胡华胜 ，肖 锋，刘兆平 （中国科学院宁波材料技术与工程研究所， 动力锂电池工程实验室， 浙江宁波315201 ） 摘要： 磷酸锰锂正极材料具有能量密度高、成本低、安全性高和热稳定性好等优点， 目前已成为锂电产业界研究 的热点，有望成为继磷酸铁锂之后的新一代正极材料 然而，磷酸锰锂的电子电导率和锂离子扩散率均很低，其电 . 化学性能提高较为困难，至今尚无法制备出满足实际应用的高性能磷酸锰锂正极材料，严重制约了磷酸锰锂材料 及其电池的发展 本文从磷酸锰锂的结构特性出发，对近年来国内外在碳包覆、离子掺杂、纳米化和控制晶体形貌 . 等改性研究、全电池研究、专利情况以及商业化尝试等多方面进行了综述，并对磷酸锰锂的发展进行了展望. 关键词： 动力锂离子电池； 高能量密度； 磷酸锰锂； 正极材料 中图分类号： TM911 ； O646 文献标识码：A 动力锂离子电池是当前电动汽车的核心部 在目前所报道的一系列正极材料中， LiMnPO4 正极材料具有 的高电位 （如图 所示）， 比 件，能量密度、倍率性能、成本、安全性和循环寿命 4.1 V 1 是其 个关键指标 目前已商业化应用的三元材 LiFePO 提高0.7 V ， 且处于现有电解液的稳定电 5 . 4 [1] 化学窗口 据相似的放电比容量和压实密度测算， 料电池、锰酸锂电池与磷酸铁锂电池（性能参数列 . 于表 ）在这 个方面均各有优劣，因而导致动力 LiMnPO 电池的能量密度较LiFePO 提高约20% ， 1 5 4 4 达 · -1 ， 且 价格更便宜 与锰酸 锂离子电池材料路线出现分歧 例如：比亚迪 使 190 Wh kg LiMnPO