锂电池阴极材料LiNi0.5Mn1.5O4研究进展

1.前言锂离子电池作为一种动力源,由于其可多次重复充放电的特性,促进了通信、电子等工业的蓬勃发展。使用锂离子电池作为单一动力源要求锂离子电池具有高能量密度、长重复充放电寿命、高安全可靠性。IBM发起的电池500项目,要求电池的能量容量约为125kWh[1]。这对电池材料,尤其是电池的阴极(正极)材料提出了更高的要求。而电池能量密度约为电池放电电压与容量的乘积,因此提高阴极材料相对于Li/Li+电极的电势是除提高阴极材料容量外另一提高电池能量密度的有效途径。5V阴极材料若与相同容量的LiCoO2(约4V放电电压)相比,电池能量密度可提高约25%,而与相同容量LiFePO4(约3.5V放电电压)相比,可提高约42%。因此,近来5V高电压阴极材料的研究开发也取得了众多研究者越来越多的关注。具有类尖晶石晶体结构的LiNi0.5Mn1.5O4具有约4.7V的放电电势和147mAh/g的理论容量,最具开发潜力。本文将系统地阐述5V高电压阴极材料所面临的问题和取得的最新进展。2.LiNi0.5Mn1.5O4的研究 ...