本文主要研究内容
作者李俊豪,冯斯桐,张圣洁,郑育英,徐建波,党岱,刘全兵（2019）在《高性能磷酸锰锂正极材料的研究进展》一文中研究指出：锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点,被广泛应用于电子产品、电动交通、储能等多个领域,很大程度上改善了现代人类生活。磷酸铁锂（LiFePO4）作为锂离子电池正极材料具有安全性高、循环性能好、热稳定性好等优点,被广泛应用于锂离子动力电池,但它的低能量密度偏低,制约着其进一步发展和应用。磷酸锰锂（LiMnPO4）具有与LiFePO4相似的高安全性和稳定性,其理论能量密度相比于后者要高出21%,被认为是最有潜力的下一代锂离子动力电池正极材料。然而,橄榄石结构的LiMnPO4仍存在一些固有缺陷制约着其发展和应用。表现在以下几个方面:（1）材料的离子电导率和电子电导率都非常低,导致材料的容量难以发挥;（2） LiMnPO4与电解质会发生副反应,生成产物Li4P2O7等,随着材料充放电次数的增加,LiMnPO4会逐渐失去活性;（3）脱锂后形成的磷酸锰（MnPO4）会受到Jahn-Teller效应影响,晶体结构从八面体变成立方相,压缩锂脱嵌通道,造成结构上的不可逆变化;（4）部分锰离子发生歧化反应溶解在电解液中,导致材料循环性能变差。针对材料存在的问题,为提高其电化学性能,研究者们在材料的制备和改性方面不断进行尝试,并取得了丰硕成果,体现在以下四个方面:（1）纳米化,缩短锂离子的固态扩散路径,增大电极反应面积,从而提高材料的宏观锂离子电导率;（2）晶面选控,增大锂离子快速迁移的晶面面积,从而提高材料的微观锂离子电导率;（3）体相掺杂,通过掺杂原子的原位取代或形成固溶体来稳定晶体结构,提高离子/电子电导率,从而提高材料的循环和倍率性能;（4）表面包覆,通过在材料表面复合导电碳、金属氧化物层等,提高材料的离子/电子电导率,阻止LiMnPO4与电解液直接接触。目前,LiMnPO4已经由起初的几乎发挥不出来克容量,发展成在低倍率下克容量可接近理论值。本文归纳了高性能LiMnPO4制备与改性的研究进展,分别从材料的结构、表界面性质、电极反应动力学方面分析了提高材料性能的途径。最后,笔者认为在材料进行元素掺杂和纳米化的基础上进行晶面选控和表面包覆改性是最大限度发挥材料性能的有效途径,从而推动其商业化进程。
Abstract
li li zi dian chi ju you gao neng liang mi du 、chang xun huan shou ming 、mo ji yi xiao ying deng you dian ,bei an fan ying yong yu dian zi chan pin 、dian dong jiao tong 、chu neng deng duo ge ling yu ,hen da cheng du shang gai shan le xian dai ren lei sheng huo 。lin suan tie li （LiFePO4）zuo wei li li zi dian chi zheng ji cai liao ju you an quan xing gao 、xun huan xing neng hao 、re wen ding xing hao deng you dian ,bei an fan ying yong yu li li zi dong li dian chi ,dan ta de di neng liang mi du pian di ,zhi yao zhao ji jin yi bu fa zhan he ying yong 。lin suan meng li （LiMnPO4）ju you yu LiFePO4xiang shi de gao an quan xing he wen ding xing ,ji li lun neng liang mi du xiang bi yu hou zhe yao gao chu 21%,bei ren wei shi zui you qian li de xia yi dai li li zi dong li dian chi zheng ji cai liao 。ran er ,gan lan dan jie gou de LiMnPO4reng cun zai yi xie gu you que xian zhi yao zhao ji fa zhan he ying yong 。biao xian zai yi xia ji ge fang mian :（1）cai liao de li zi dian dao lv he dian zi dian dao lv dou fei chang di ,dao zhi cai liao de rong liang nan yi fa hui ;（2） LiMnPO4yu dian jie zhi hui fa sheng fu fan ying ,sheng cheng chan wu Li4P2O7deng ,sui zhao cai liao chong fang dian ci shu de zeng jia ,LiMnPO4hui zhu jian shi qu huo xing ;（3）tuo li hou xing cheng de lin suan meng （MnPO4）hui shou dao Jahn-Tellerxiao ying ying xiang ,jing ti jie gou cong ba mian ti bian cheng li fang xiang ,ya su li tuo qian tong dao ,zao cheng jie gou shang de bu ke ni bian hua ;（4）bu fen meng li zi fa sheng qi hua fan ying rong jie zai dian jie ye zhong ,dao zhi cai liao xun huan xing neng bian cha 。zhen dui cai liao cun zai de wen ti ,wei di gao ji dian hua xue xing neng ,yan jiu zhe men zai cai liao de zhi bei he gai xing fang mian bu duan jin hang chang shi ,bing qu de le feng shuo cheng guo ,ti xian zai yi xia si ge fang mian :（1）na mi hua ,su duan li li zi de gu tai kuo san lu jing ,zeng da dian ji fan ying mian ji ,cong er di gao cai liao de hong guan li li zi dian dao lv ;（2）jing mian shua kong ,zeng da li li zi kuai su qian yi de jing mian mian ji ,cong er di gao cai liao de wei guan li li zi dian dao lv ;（3）ti xiang can za ,tong guo can za yuan zi de yuan wei qu dai huo xing cheng gu rong ti lai wen ding jing ti jie gou ,di gao li zi /dian zi dian dao lv ,cong er di gao cai liao de xun huan he bei lv xing neng ;（4）biao mian bao fu ,tong guo zai cai liao biao mian fu ge dao dian tan 、jin shu yang hua wu ceng deng ,di gao cai liao de li zi /dian zi dian dao lv ,zu zhi LiMnPO4yu dian jie ye zhi jie jie chu 。mu qian ,LiMnPO4yi jing you qi chu de ji hu fa hui bu chu lai ke rong liang ,fa zhan cheng zai di bei lv xia ke rong liang ke jie jin li lun zhi 。ben wen gui na le gao xing neng LiMnPO4zhi bei yu gai xing de yan jiu jin zhan ,fen bie cong cai liao de jie gou 、biao jie mian xing zhi 、dian ji fan ying dong li xue fang mian fen xi le di gao cai liao xing neng de tu jing 。zui hou ,bi zhe ren wei zai cai liao jin hang yuan su can za he na mi hua de ji chu shang jin hang jing mian shua kong he biao mian bao fu gai xing shi zui da xian du fa hui cai liao xing neng de you xiao tu jing ,cong er tui dong ji shang ye hua jin cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自材料导报的李俊豪,冯斯桐,张圣洁,郑育英,徐建波,党岱,刘全兵，发表于刊物材料导报2019年17期论文，是一篇关于锂离子电池论文,磷酸锰锂论文,纳米化论文,晶面选控论文,体相掺杂论文,表面包覆论文,材料导报2019年17期论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自材料导报2019年17期论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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