锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

无机材料学报, 2003, 18(2): 257-263. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2003.02.001

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

郑子山 ^1, , 唐子龙 ^2, , 张中太 ^3, , 沈万慈 ^4,

1.清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084;福建省漳州师范学院化学系,漳州,363000

2.清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

3.清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

4.清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

基金项目: 清华大学校科研和教改项目(JC1999054) 面向21世纪教育振兴行动计划(985计划) 福建省教育厅科研项目

关键词：锂离子电池 , LiMn2O4 , 正极材料 , 综述

Review of Cathode Material LiMn2O4 for Lithium Ion Batteries

具有尖晶石相的LiMn2O4因价格低、无毒、无环境污染、制备简单、研究较成熟,因此有着很好的应用前景,被看作最有可能成为新一代商用锂离子二次电池正极材料.由于LiMn2O4电化学循环稳定性能不好,表现在可逆容量衰减较大,尤其在高温下(>55℃)使用衰减更严重,从而限制了它的商业化应用.经过近十几年的研究,人们对其衰减机理有了比较清晰的了解,提出了造成容量衰减的几种可能原因如Jahn-Teller畸变效应、Mn2+在电解质中的溶解、出现稳定性较差的四方相以及电解质的分解等.通过掺杂、表面包覆、制备工艺的改进,人们已能制得循环稳定性能较好的尖晶相材料.本文结合我们研究小组的最新研究成果对锂离子二次电池正极材料LiMn2O4的最新研究进展进行综述和评论.

参考文献

[1]	Nagaura T, Ozawa K T. Prog. Batt. Scol. Cells, 1990, 9: 209-217.
[2]	Hunter James C. J. Solid State Chem., 1981, 39: 142-147.
[3]	Tarascon J M, Wang E, Shokoohi F K, et al. J. Electroehem. Soc., 1991, 138: 2859-2864.
[4]	Yoshio M, Inoue S, Hykutake M, et al. J. Power Sources, 1991, 34: 147-152.
[5]	Xia Y, Yoshio M. J. Electrochem. Soc., 1996, 143: 825-833.
[6]	Hernan L, Morales J, Sanchez L, et al. Solid State Ionics, 1999, 118: 179-185.
[7]	Zheng Z S,et al.无机材料学报(Journal of Inorgnic.Materials),2001,16(6):1181-1188.
[8]	Barboux P, Manthirm J M, Schokoohi F K. J. Solid State Chem., 1991, 94: 185-196.
[9]	Qiu X P, Sun X G, Shen W C, et al. Solid State Ionics, 1997, 93: 335-339.
[10]	Myung S T, Chung H T. J. Power Sources, 1999, 84: 32-38.
[11]	Yan H W, Huang X J, Chen L Q. J. Power Soures, 1999, 81-82: 647-650.
[12]	Bates J B, Lubben D, Dudney N J. J. Electrochem. Soc., 1995, 142 (9): L149-L151.
[13]	Inaba M, Doi T, Iriyama Y, et al. J. Power Sources, 1999, 81-82: 554-557.
[14]	Tarascon J M, Mckinnon W R, Coowar F, et al. J. Electrochem. Soc., 1994, 141: 1421-1431.
[15]	Gao Y, Dahn J R. J. Electrochem. Soc., 1996, 143 (1): 100-114.
[16]	Yang W S, Liu Q G, Qiu W H, et al. Solid State Ionics, 1999, 121: 79-84.
[17]	Tsumura T, Inagaki M. ibid., 1997, 104: 35-43.
[18]	Sun Y K, Lee K H, Moon S I, et al. ibid., 1998, 112: 237-243.
[19]	Song D, Ikuta H, Uchida.T, et al. Solid State Ionics, 1999, 117: 151-156.
[20]	Gummow R J, Kock A D, Thackeray M M. ibid., 1994, 69: 59-67.
[21]	Guymard D, Tarascon J M. J. Electrochem. Soc., 1992, 139: 937-948.
[22]	Xia Y, Zhou Y, Yoshio M. J. Electrochem. Soc., 1997, 144: 2593-2600.
[23]	Hu XH, Yang HX, Ai XP, et al. Electrochemistry (Chinese), 1999, 5 (2): 224-230.
[24]	Aurbach D, Gofer Y. J. Electrochem. Soc., 1991, 138: 3529-3536.
[25]	Aurbach D, Zaban A, Schlecter A, et al. ibid., 1995, 142: 2873-2882.
[26]	Blyr A, Sigala C, Amatucci G, et al. ibid., 1998, 145 (1): 194-209.
[27]	Schilling O, Dahn J R. ibid., 1998, 145 (2): 569-582.
[28]	Du Pasqurier A, Blyr A, Courjal P. ibid., 1999, 146: 428-436.
[29]	Thackeray M M, Shao-Horn Y, Kahaian A J. Electrochem. Solid State Lett., 1998, 1: 7-8.
[30]	Li Guohua, Ikuta H, Vchida T, et al. J. Electrochem. Soc., 1996, 143: 178-182.
[31]	Song M Y, Ahn D S, Kang S G, et al. Solid State Ionics., 1998, 111: 237-242.
[32]	Ein-Eli Y, Howard W F, Jr., et al. J. Electrochem. Soc., 1998, 145 (4): 1238-1244.
[33]	Zheng Z S, Tang Z L, Zhang Z T, et al. J. Chinese Ceram. Soc., 2001, 29: 553-558.
[34]	Zheng Z S, Tang Z L, Zhang Z T, et al. J. Inorg. Mat. (Chinese), 2002, 17 (5): 999-1003.
[35]	Tarascon J M, Guyomard D. J. Electrochem. Soc., 1991, 138 (10): 2864-2868.
[36]	Lee Jong H, Hong Jin K, Jang Dong H, et al. J. Power Sources, 2000, 89: 7-14.
[37]	Palacin M R, Amatucci G G, Anne M, et al. J. Power Sources, 1999, 81-82: 627-631.
[38]	Amatucci G G, Pereira N, Zheng T, et al. J Electrochem. Soc., 2001, 148: A171-A182.
[39]	Amatucci G G, Blyr A, Sigala C, et al. Solid State Ionics, 1997, 104: 13-25.
[40]	Zheng Z S, Tang Z L, Zhang Z T, et al. Solid State Ionics, 2002, 148 (3-4): 317-321.
[41]	Lu C H, Lin S W. J. Power Sources, 2001, 97-98: 458-460.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网