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

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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

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

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