AL鋰離子電池安全手冊

鋰離子電池安全手冊LIBSafetyHandbook顧De緊c.祝2秒00扭5惡目粥錄TOC\o"1-5"\h\z擠第一棵章辦緒論漲4青第一腐節(jié)穩(wěn)鋰離克子電娛池的深誕生鋼與發(fā)臺展除4狹1.擇1凡金屬何鋰電煎池的紫誕生蔑與發(fā)等展類4陰1.捧2拆鋰離蔬子電譯池的雖誕生姨與發(fā)士展內(nèi)5顏1.稈3毀鋰離聲子電豎池的雀工作險原理存6拴1.冊4南鋰離苗子電現(xiàn)池的泡分類掘6杯第二輛節(jié)謀鋰離恐子電沸池的秒材料纖7傍2.厲1腿鋰離植子電云池正團極材財料渡7逗2.計2.租1所層狀悲Li比Co顫O承2濃8塞2.晉2.亦3么層狀暈Li鹽Ni膀O居2尤9霧2.廉2.界4頭層狀好Li勢Ni甚1-敏x-踐y倆Co舞x漁Mn惱y鋪O飲2尼9苗2.說2.番5玻尖晶礎石型玉Li妖Mn居2松O腹4鑒10擋2.潛2.堅6李磷酸斑鹽搜11嚷2.亡2喇負極葵材料蛾14伙2.案2.警1洽天然世石墨球14輛2.貝2.慧2鍛人造股石墨湊16殊2.陽2.敏3物中間授相瀝公青炭黨微球伍(M竄CM扣B)獵16隨2.味2.進4咬硬炭止材料欲17姑2.育2.紋5傻合金谷與合壞金類愚氧化搞物負犯極材梳料卻17判2.亞2.動6盾Li玉4鹿Ti腫5射O紹12瞇18這2.閱3遼電解癢液應18依2.瞎3.次1靠液體毯電解星液咱19靜2.塘3.屢2漂聚合吵物電爽解質(zhì)臟25哲第三閑節(jié)案鋰離私子電兼池的汽安全肚性捆28蒼3.禾1辨安全劈測試糟標準麥28獵3.逐2技鋰離藏子電箭池的趣反應哄29夾3.蠅3.賠1擇鋰離盼子電投池內(nèi)虎的熱歸反應敞29燃3.攜2.另2翻電極義材料姨安全扶性的益判斷扮標準景31因3.碎4婦改善贏電池街安全谷性的嫌措施嚷32身第二餓章飄安全汪測試宿原理乒33范第一寄節(jié)論短路甘（浙Sh蟻or枝t棍ci姑rc辣ui論t朝）交33帖1.體1美測試釋過程較Te克st臣p跳ro醋ce柿du陷re蛾33粉1.術2悄短路巴S番ho握rt牙-c受ir株cu屢it攝m傘ec益ha衣ni圓sm鄉(xiāng)33蛛1.救3冒解決辮方案碗S麗ol頌ut防io禿n庭34咽第二焰節(jié)舌穿釘齊（油Na捎il遮p亂en昌et調(diào)ra炕te番）注34卡2.桐1隊測試扮過程廉Te座st濾p隔ro聰ce兆du壟re赤34嗚2.鈔2微穿釘庭N陪ai移l衣pe元ne擋tr和at鞋io野n借me肉ch耳an膠is拌m素34扔2.辛3澡穿釘期時的控短路選情況腿34懲2.維3.許1辟短路允分析哲及結(jié)貞果酷34錦2.某3.絡2亂內(nèi)部墊短路忌的著膊火分暫析原36周2.白4會熱模顏型分沾析梁T舍he危rm楊al繁m抵od握el尼36星2.李4.丑1軟模型廁假設雅36咐2.伯4.嗚2砌模型躲建立協(xié)36仍2.苦4.爆3化穿釘根的內(nèi)配部電辭流老37訪2.懂4.掀4旦穿釘?shù)麜r的形內(nèi)部諸電阻黑39觀2.象4.轎5聲模型侮結(jié)果驢40閥2.益5警解決攏方案嘆S井ol脹ut醉io格n霸45耳2.格5.氏1慌相關薯問題購Ve傷ri悲fi沒ca遼ti翁on書45磁第三貍節(jié)襪擠壓支（德Cr換us漆h劍UL屋16雕42狐）奪46草3.糧1授測試女過程剩Te欲st縣p嘴ro浴ce餓du大re稠46絡3.甚2愚擠壓值C理ru彈sh財m存ec則ha卷ni描sm捏46論3.躁3府解決貸方案掉S誠ol徑ut荷io嘗n沿46繭第四議節(jié)揉重物抵沖擊顧（嚼Im崖pa前ct廚）炎46及4.張1橡測試纏過程擱Te糞st弦p染ro猴ce衡du首re竿46凍4.徑2故沖擊侮I湯mp林ac飽t奮me宰ch追an呀is左m姻46巧4.嚷3替解決褲方案國S仿ol禿ut居io徐n秘46饅第五科節(jié)耐熱箱南（村Ho飾tB愈ox介，鋼15斜0攝℃翻/3謙0m禍in種）錫47漁5.亭1油測試蛙過程需T墾es監(jiān)t石pr耀oc身ed攪ur命e衡47注5.及2砌過熱響原理刻H信ot嫁Bo億x販me小ch盈an呀is柿m斃47騎5.蝶2.眾1斧陽極辭反應看49世5.痕2.臂2威陰極欣反應杜53弄5.挑2.訪3賺隔離壽膜收糧縮銹57某5.通2.同4線內(nèi)阻甚變化獸59蛛5.宋2.澡5貴高溫專外部峽短路務60抓5.饒3禍解決革方案臟S恢ol讀ut禮io請n鞠61秀第六手節(jié)馳過充挽（輔Ov召er勇ch熄ar禽ge亂）嚷62聾6.思1滔測試進過程言Te勤st售p啦ro商ce辦du稻re含62突6.狠2摸過充腹原理織O杠ve芳rc繭ha顫rg統(tǒng)e膚me室ch硬an光is央m瘦63財6.聯(lián)2.溪1拆介紹侍63鼻6.公2.匙2符實驗竊63庭6.規(guī)2.妙3蟻結(jié)果礎與討碧論港64鋪6.仍3競解決軍方案伐S拉ol性ut摸io微n怒69爹七夠附錄什69簡1.謹D責SC進塌原理強69秩2.粗A挎RC垂加速魚絕熱擠量熱常儀露71慕3.蠟顛熱箱炕模型海程序院73兇4.機害穿釘僵模型柜程序聚85難Re望fe撫re百nc唱e仰91電第一該章器緒論侮第記一筋節(jié)抹鋰離誕子電損池的飲誕生輔與發(fā)雕展糾1港.1疼金辮屬鋰病電池祖的橋誕生醒與峽發(fā)展沒在所仔有元慧素中撒,眨鋰是以自然議界中乞最輕哭的金收屬元烤素，命同時借具有虎最負摸的標鹽準電鍋極電堆位(氣-3蛛.0骨45鎮(zhèn)V秩vs陳.厭SH漁E)朗。這承兩個搶特征討結(jié)合底在一巨起使偵得該陜元素悶具有透很高貢的能秧量密駐度，獨理論水比容玉量達義到3皂86勝0賞m隙Ah暖/g圍，而廳鋅和梯鉛分笨別只付有8網(wǎng)20失m捏Ah晚/g傷和2綁60辟m捎Ah吐/g丙[參考文獻1.C.A.Vincent,SolidStateIonics,134,159(2000).借]。歪由于喬鋰的多標準砍還原劫電位處很低監(jiān)，在盾水中盲熱力芝學上醋是不哲穩(wěn)定灑的，拐因此耍實際菌鋰電澇池的束應用振必須快依賴盤于合鵲適的江非水墾體系腰電解狹參考文獻1.C.A.Vincent,SolidStateIonics,134,159(2000).底鋰電怎池的蕉產(chǎn)生奉可以廟追溯戚到1付95迅8年纏加利繼福尼滔亞大犯學W嘩.筒Ha循rr泄is慧的博殘士論廁文。嚼論文散的題栽目是偷環(huán)狀怕酯中滲的電套化學剖（保El批ec磁tr棕oc外he殖mi極st喪ry云i鈴n針Cy買cl袋ic樹E貞st池er磨s蔥），功主要熄是研棉究碳陜酸丙療烯酯唇（P允C）懲與其厭電解皆液。盜鋰電餅池的壘概念頑最早眠來自房日本既，M板at樂su悟ch捧it似a公衫司眠于1足97掠0年濟研制前出L自i/權(C呆F)附n更電池薄[.N.Watanabe,M.Fukuba,U.S.Patent3536532(1970).青]。論后來隊，性公能更屋好、己價格拴更低董的L題i/酒Mn演O龜2證體系殖代替貓了L錦i/翅(C肺F)選n址體系慣，直采至今樸天，謙這種啞電池羨仍被賄我們律大量緊使用四。我動們?nèi)酝ㄔ谑够笥玫拿淮尾w系取還包層括L邪i-銜I速2睬電池細、L誦i-誤SO拴Cl停電池餅和L師i-比Fe維S赤2凱電池辯等開?；囯娬钩鼐叩塾兄腋呷萁?、猶低自喚放電表率和運倍率俊性能防好采等優(yōu)覆點，智在很裹多繩領域羞得到鎖應用懼，如盼手表豆、電熱子計為算器遞和內(nèi)紅置醫(yī)宵療器立械運等循，它銳在軍辱事上擔的地丑位更.N.Watanabe,M.Fukuba,U.S.Patent3536532(1970).助在1副97尾0-某19掛85所年之醬間，疼鋰電織池領弱域發(fā)憲生了麗兩件伴重要守的大序事。僻第一港件就樹是固屈體電兇解質(zhì)熟中間決相跳(譯SE尤I膜鄉(xiāng))躬的提爬出。精試驗起中發(fā)肅現(xiàn)，聞在以涂PC鋤、琴γ曲-丘B(yǎng)L米等為南溶劑特的電莫解液鹿中，墓金屬寨鋰表品面能獻夠形望成的雹一層習鈍化邀膜，稠避免額了金召屬與埋電解牌液的巾進一謝步反周應。餓Pe解le燥d等哄人[.E.Peled,J.Electrochem.Soc.,126,2047(1979).側(cè),.E.Peled,in:G.Pistoia(Ed.),LithiumBatteries,AcademicPress,London,43(1983).牢]深秧入地無研究外了該工鈍化巴層的尿性質(zhì)察以及第對電艱極動濃力學倘的影椅響，興認為您倍率探的決容定性摘步驟秧是鋰摸離子駁在該想鈍化中膜中祖的遷慣移。智電解禽液的擠成分車決定溜著該愁鈍化吊膜的防性質(zhì)庭，為公了形家成薄殺的、差致密酒的具哈有完睛全保泛護作深用的丈鈍化悅膜，抱必須航對電普解液快的成誕分進洽行優(yōu)葛化。成優(yōu)化屑的溶解劑主或要由條以下軍三部臭分組涂成：宮具有雜高介嚴電?？硵?shù)的經(jīng)成分孫(凳如E注C刃)凡；控讓制鈍收化膜菌形成慘的二美烷基買碳酸觀酯成純分竟(側(cè)如D厘MC販)倒；用何來提購高其押電導廁率的塵低粘鼻度成巧分懇(飯如D假ME礦).E.Peled,J.Electrochem.Soc.,126,2047(1979)..E.Peled,in:G.Pistoia(Ed.),LithiumBatteries,AcademicPress,London,43(1983).抹另一輝件重悅要的糟事情鋼就是皆提出水了硫鉛族化醒合物伴嵌入咐體系遍和嵌題入化戶學。之嵌入船化合名物則初期沿研究漫的多鐘為硒亦化物賣，如奶Nb殼Se拿2缸、N岔bS歐e舒3咬等[.F.A.Trumbore,J.Broadhead.,T.M.Putvinski.,Electrochem.Soc.Astr.1973,1973-2,61.軌,.J.Broadhead.,U.S.Patent3791867(1973).公,.D.W.Murphy,F.A.Trumbore,J.Electrochem.Soc.123:960(1976).場]；妹后來受研究邁的多俯為二亡硫化魔物，狼典型扭代表羽為T濕iS由2虜、M淺oS筑2粘和T簽aS燈2崗[.M.S.Whittingham,Science192:1126(1976).灰,.M.S.Whittingham,R.R.Chianelli,J.Chem.Educ.57:569(1980).大,.F.R.Gamble,A.H.Thompson,SolidStateCommun.27:379(1978).先]等漸。T色iS遺2犧結(jié)構(gòu)皇穩(wěn)定殃，在誰鋰過湖量的色條件匆下，挺Li迅/T呼iS雹2謀電池鉛的循咐環(huán)性炎非常扁好，嫩每周涼容量蜻損失庭小于摧0.渣05芝%影。T漂iS劉2嚼曾經(jīng)莫應用真于早時期的賤二次訴鋰電成池上情，但辯由于誠價格竊的原哲因，賴后來地被M虎oS顫2汗所取測代。博到了驗后期示，人問們開港始研悠究氧噸化物效，主化要為玩V-誦O體.F.A.Trumbore,J.Broadhead.,T.M.Putvinski.,Electrochem.Soc.Astr.1973,1973-2,61..J.Broadhead.,U.S.Patent3791867(1973)..D.W.Murphy,F.A.Trumbore,J.Electrochem.Soc.123:960(1976)..M.S.Whittingham,Science192:1126(1976)..M.S.Whittingham,R.R.Chianelli,J.Chem.Educ.57:569(1980)..F.R.Gamble,A.H.Thompson,SolidStateCommun.27:379(1978)..M.S.Whittingham,J.Electrochem.Soc.123:315(1976)..C.Delmas,H.Cognac-Auradou,etal.,SolidStateIonics69

:257(1994).竟SE嫂I膜拋概念葡的提紀出創(chuàng)和嵌佳入化乖合物宜、嵌掙入獻化學翅的發(fā)營展對盜鋰二云次電矩池以燕及日過后出葡現(xiàn)的拘鋰離豎子電惱池的幟發(fā)展博具有嚼深遠踏的意區(qū)義。需鋰過渾量的習二次統(tǒng)鋰電鐵池注循環(huán)免性很稿好，挺影響捧它應貓用嶺的最顛主要率問題鉗是安逆全性婦問題落。當圖鋰離拴子還作原成谷金屬加時，稱鋰在庭金屬絹表面柳析出進，容度易產(chǎn)魂生枝杰晶，粉如果霜枝晶嘩穿透娘隔膜串與正策極接雞觸造麥成短芒路，優(yōu)會發(fā)歐生電漫解液筍外漏蘭，甚闊至爆兵炸的楚危險雞。為黨了提勺高它靜的安同全性聾，一臟些研斃究者惠使用湖Li鑒Al箏合金洲代替線金屬忍鋰作金為負社極[.B.M.L.Rao,R.W.Francis,H.A.Christopher,J.Electrochem.Soc.124:1490(1977).湖]。諷還有蘇一些暈學者慕通過共仔細運設計著電解怨液體劣系腥來解樓決這漠個問拼題昏，種他們顫的目疾的是猾形成村更為槳致密思的鈍劉化膜圈，凍甚至伙使寨用度了煎固體效聚合張物電醫(yī)解質(zhì)喉[.D.E.Fenton,J.M.Parker,P.V.Wringht,Polymer,14:589(1973).餅,.M.B.Armandetal.,in:2ndPro.inter.Confer.onSolidElectrolytes,St.Andrews,65(1978)既]。搶由于驚固體蒜聚合趣物電刷解質(zhì)吳在室客溫下航電導蛾率太賣低，鄙只適鞋合于擱在6脅0圈-8壯0℃減下應客用，并在實程際使爸用中沸性能燃很差柱，所蒙以沒晝有得茫到多杏少實邪際應.B.M.L.Rao,R.W.Francis,H.A.Christopher,J.Electrochem.Soc.124:1490(1977)..D.E.Fenton,J.M.Parker,P.V.Wringht,Polymer,14:589(1973)..M.B.Armandetal.,in:2ndPro.inter.Confer.onSolidElectrolytes,St.Andrews,65(1978)戴雖然糧專家癢對鋰藥二次產(chǎn)電池煩的安賀全性照一直裁都很冰擔憂呈，但方直到飾19林89膽年M挖ol仆i公遠司的酬爆炸貓事件出導致頃公司換瀕臨較破產(chǎn)暴并被古廉價氏收購熄之后盈，各沿大公悄司模才臭不得胖不重歉新考涼慮鋰弟二次訓電池妹。一緒年之移后，叫So誼ny俊公司鉤推出駁了鋰莫離子炎電池鳥，鋰申二次伏電池鹽暫時俘退出銀了市嗎場。味1仰.2差鋰懼離子誓電池橋的誕儀生與效發(fā)展裕鋰離邊子電練池的璃概念聞由M閣.采Ar騎ma意nd服[.M.B.Armand,inMater.forAdvancedBatt.,145-161,(Plenum,NewYork,1980).箭]宿在捎19溜80薦年員提出斬。他票提出錘了凝搖椅奇式鋰蠟二次宋電池識的想序法,疼即正是負極幟材料堵均采獻用可俗以儲躲存和閘交換徑鋰離掩子的高層狀嘩化合陪物，栽充放臺電過暈程中存鋰離惰子在撲正負搶極間意來回擦穿梭餐，相擁當于僚鋰的醬濃差果電池獅。.M.B.Armand,inMater.forAdvancedBatt.,145-161,(Plenum,NewYork,1980).婚受鋰斧電池目的影圍響，鵝直至遺80魚年代捷中期李鋰源潮負極逝的觀般念仍責未改仿變，漁負極曲材料門曾經(jīng)戴考慮韻使用爆Li強WO獄2陷、L吧i鳥6艷Fe符2逗O飛5男、L被iN逼b砌2悔O拋5趣[.M.Lazzari,B.A.Scrosati,J.Electrochem.Soc.127:773(1980).藏,.B.D.Pietro,M.Patriarca,B.A.Scrosati,J.PowerSources8:289(1982).保,.K.Takata,H.Otsuka,T.Mori,N.Koshita,ProceeduresofSynposiumonprimaryandSecondaryLithiumbatteries,Electrochem.Soc.Inc.,91-3:347(1988).簽]等胞，但檔由于所價格梢昂貴勞、能億量密不度低餐等原慮因花未取渴得實曬質(zhì)性戶進展縣。在勞同一娃歷史雕時期擇，G打oo淹de梅no雞ug餐h等書先后膜合成防了L株iC涉oO懷2緒、顛Li辯Ni積O什2軌[.GoodenoughandMizhuchima,US4302518,1980.報]和放Li矩Mn工2規(guī)O裙4作[.ThackerayandGoodenough,US4507371,1983.云]，駱它們甲是沖能夠感提供佳鋰源臺的正撤極材糖料酷。這熟些材民料為算鋰離益子電短池提落供了州正極材基礎攔，輸更為楊重要健的是殖改變慕了鋰期源必顆須為秘負極歐的狀鬼態(tài)，墨進而.M.Lazzari,B.A.Scrosati,J.Electrochem.Soc.127:773(1980)..B.D.Pietro,M.Patriarca,B.A.Scrosati,J.PowerSources8:289(1982)..K.Takata,H.Otsuka,T.Mori,N.Koshita,ProceeduresofSynposiumonprimaryandSecondaryLithiumbatteries,Electrochem.Soc.Inc.,91-3:347(1988)..GoodenoughandMizhuchima,US4302518,1980..ThackerayandGoodenough,US4507371,1983.連第一續(xù)個鋰縫源為汗正極幅的電同池體勻系出怖現(xiàn)在堡19副87辟年，棄由A讓ub其ur窄n和較Ba封rb勞er槽io寄提出宏。他肌們使搏用的謊負極榨為M階oO析2門或W副O(jiān)壞2惰，正碼極為認Li她Co割O炭2溜，電秧解液哥為洽1闖mo架l/蛋L的僚Li注PF錫6疾丙稀傅碳酸些酯(周PC柄)搭溶液新。杏搖椅介式電宏池體僑系成河功的騙應用廈還依召賴于僚基于生石墨豬化和漫非石哨墨化凡碳材挑料為統(tǒng)負極俯的應嗎用。蘇堿金徒屬石吼墨插攏層化袍合物緞在1拘92慎0年訪就已張經(jīng)知育曉，丹但第司一次裹嘗試他利用粥石墨餡作為夜嵌鋰守負極篇材料燦卻是享失敗畢的[.R.Fong,U.vonSackeuandJ.R.Dahn,J.Electrochem.Soc.137:2023(1990).毒]。揉后來叢，發(fā)獅現(xiàn)結(jié)釋晶度妨差的多非石易墨化桐碳艱與皂電解樣液的龍兼容浴性較僻好挎，因品此首杰先被菌用作園鋰離鼻子電陡池負雀極材.R.Fong,U.vonSackeuandJ.R.Dahn,J.Electrochem.Soc.137:2023(1990).晝So群ny癥公司室于1慈98秀9年協(xié)申請蕩了石就油焦耗為負貿(mào)極、令Li扇Co瓦O肚2接為正龜極、鼻Li豎PF寬6扔溶于垮PC如+E匹C混脅合溶爬劑作堅為電顫解液撿的二競次電括池體兄系的倦專利怠[.Sony,EP391281,1989,Apr.3.增]。貸并在碼19餃90沙年開執(zhí)始無其戲推向先商業(yè)里市場您[.T.Nagamura,K.Tazawa,Prog.Batteries.Sol.Cells9:20(1990).橫]。航由于雨這一灰體系偽不含獎金屬汗鋰，棟日本妹人命宴名為促鋰離單子電糕池，計這種并說法彼最終先被廣流泛使燃用銳。.Sony,EP391281,1989,Apr.3..T.Nagamura,K.Tazawa,Prog.Batteries.Sol.Cells9:20(1990).告這類笑電池沸具有既高電熊壓、彼高功甩率、帽長壽輔命、忠無污懼染等蹲優(yōu)點哄，適避應了犯微電綁子和強環(huán)保旨的要姥求，胞迅速眾席卷腔整個懼電池靈市場甜。因斑此一糾經(jīng)推畝出，牽立即孔激發(fā)槐了全蛙球范床圍內(nèi)技研發(fā)漿二次驗鋰糖離子譯電池恢的狂唉潮。超目前坦，人召們還疫在不舒斷研洞發(fā)新話的電敲池材機料，外改善劑設計州和制外造工鼓藝，德不斷愈提高證鋰離狗子電絮池的咱性能繳。以榆18老65答0型嗓鋰離埋子電前池為腿例，暮19花91燙年S助ON典Y公涉司產(chǎn)帖品的存容量梨為9反00萌m給Ah噸,市目前此已達速到2暖55獸0供mA銷h[.匯]。.澇可以荷這樣肅說，荒在過購去2風0年但中，帆電池沉領域博內(nèi)最閥重要儲的事浮情就筒是鋰魂離子狼電池杰的產(chǎn)拆生以君及商撿品化寄。商1閉.3宰鋰昂離子盾電池勿的工判作原望理籍鋰離香子電亞池工荷作原欄理如純圖粥1-盲1炕所示蔽。充衣電過睡程中溉，鋰仗離子針從正墨極材桿料中栗脫出端，通忽過電屠解質(zhì)濃擴散誠到負響極，廚并嵌教入到苦負極宿晶格染中，商同時速得到辱由外諒電路抵從正鎮(zhèn)極流日入的謹電子降，放閉電過叢程則寺與之雪相反重。正網(wǎng)負極幻材料染一般脈均為愿嵌入萄化合暴物(礎in疤te擦rc白al恐at蹤io前n互co巾mp站ou炒nd摩)，務在這煌些化撲合物助的晶油體結(jié)壟構(gòu)中個存在趣著可聚供鋰番離子訊占據(jù)愿的空哈位。茅空位重組成慧1維餃，2晴維或幸3維毫的離偶子輸漿運通高道。浮例如濕，L業(yè)iC諒oO懂2辯和石傍墨為串具有宋2維義通道恩的層岡狀結(jié)糟構(gòu)的冊典型壺的嵌取入化游合物浩。分潑別以翅這兩花種材爭料為傍正負兆極活噸性材籮料組盆成鋰緣離子利電池遮，則房充電載時電頁極反催應可偽表示循為：灰正極莖：L陷iC泳oO喊2貼→輸Li朝1-撒x導Co逐O優(yōu)2猜+騾xL蹤i康+荷+滲xe魯-辱演詢塌敲京錄Eq釘.1鏟負極妄：C貧+碑x帆Li糾+南+掙x交e曉-圾→么Li侮x武C惱的漲覺懂追恰鍬果壽報E開q.障2重電池鵝總反陶應：啞Li委Co牽O河2傍+C精→傾L嬸i撓1-衫x剩Co報O室2眠+L栽i切x間C疤估戴徐趨Eq朽.3圖1-1鋰離子電池的原理圖.圖1-1鋰離子電池的原理圖.舒1.固4睛鋰離裂子電掩池的催分類素鋰離鮮子電洪池的易分類門標準犬很多刮，我憑們按框照能怖量來疑進行冶區(qū)分利，鋰塘離子盲電池賀大致奮可以康分為沸以下壞幾類旨：課小電蓬池揚(0奏.6儀~5允Wh垮)羊回終端箱用戶濃使用雙的是憐單體啦電池巾，主黨要的鳳應用偷領域堅是M梯ob助il暈e、逢Mp綠3、各Bl橫ue證T彈oo足th期等；援中電病池率(1幕0~杏50攏0W刊h)艦唉將單飽體電點池進熊行了勁簡單豐的串喜并聯(lián)擁，主楚用的危應用楊領域升是D浴VD聲、N衰ot斧eb京oo城k、海E-艘bi廢ke亂、小姓型U臥PS細等；貝高功鑒率電鑰池鳴(3慨0~味50奶0w芳h)像馳容量早與中便電池族接近滾，主捧要的馬應用徹領域尚是H餓EV涂和P砍ow稅er國T程oo腐l；出大電釀池樸(5碑00怎Wh殖以上蜘)仇被將多達個電冤池串廢并聯(lián)鳴在一遣起，芬主用售的應茶用是嚼大型部UP洽S、麥EV析和儲溜能電擱池等浙。吃目前庭，鋰犁離子子電池塞在小想電池把市場懶上處畜于絕棍對壟語斷地電位，艷在中擔電池雜市場孝上也括具有尊很大逆的比披例，榜并不期斷的汪擴大塞；在見大電炭池的引市場也上，減鋰離錫子電筑池處聯(lián)于研炭發(fā)階擁段，捆還沒遮有走閑入實途際的膠應用奇。燭第二炎節(jié)廈鋰桃離子株電池飽的材謹料鵲殖攤與水涂體系費電池賀相同虜，鋰燥離子團電池解也是隨由正遞極、濕負極頭、電兇解液撓、外糖殼組宋成。紅鋰離蝶子電其池的場安全茅性對施充電筒電壓潤非常圍敏感騾，所辣以鋰丸離子頌電池越需要字增加鄉(xiāng)保護荷線路迅板，輝避免悼出現(xiàn)麗安全歷問題杜。在炒本節(jié)隆，我告?zhèn)冎骶w要討末論一闖下目蛛前常傅用的椒、及士具有賢一定獲應用樣前景寄的電持池材戴料。睬2.緞1糠鋰離悉子電策池正底極材減料勻目前籌鋰離塞子電延池使飲用的儉正極蹤材料貿(mào)主要不是鋰虎過渡騎金屬拜氧化邪物，罩這類管材料蹄包括嬸層狀葡結(jié)構(gòu)彼的L貫iC銅oO趴2購、L憑iN捆iO付2隸、L酬iM序nO福2擴、L糠iN鑄i塘1-祖x-斧y資Co敘x愁Mn峰y館O(歸0≤榜x,急y融≤1瘡,閘x+妨y≤既1)負和尖破晶石臂結(jié)構(gòu)素的L昏iM給n柴2希O扁4扇。另件一類漢材料著是聚礎陰離騾子類感正極康材料億，主恨要是江Li趴Fe吸PO些4博和L撒i魯3條V石2留(P愿O還4聽)前3姨。釣表1城-1吃各監(jiān)類鋰趣離子紙電池辭正極掀材料觸專利控的申碑請時換間和格單位睜。絞專利授號煙時間鞏專利中內(nèi)容莖申請夠與發(fā)僑明人羊US導43秋02施51葬8測19匠80委Li付Co炮O蕩2配與L盾iN頁iO狐2購Go柱od棍en依ou澡gh煮與M掉iz慮uc種hi點ma幼US絡45監(jiān)07栽37煙1嚼19舉80罪Li腰Mn浮2兼O扎4盤Th棗ac擊ke煎ra門y與灑Go燒od役en尖ou頂gh送US宣49決80論08頓0踏19萄88朵Li配y品Ni經(jīng)1-錦y姓O原2躺與L子iN善i旗1-素x洗Co糞x岡O旋2鄭制備些工藝老法國宜Sa胡ft籮EP元03變57傻00羅1A巷l法19融88針鈷酸初鋰與扔硬碳附體系義的鋰恐離子舍電池謙So網(wǎng)ny躁US雀54甜18襲09缺1等選4個哄19膏93崇聚合傷物鋰竄離子摘電池沃Be鞋ll持C揮om炮mu逐ni錢ca鋤ti涼on編s手Re溜se溫ar飲ch可,刮In礎c漸US撥5產(chǎn)08樣43鳴66屢19捧92另Li司Mn弊2-暴x圖Cr梁x泡O第4李Y.友T翠oy進og裂uc械hi稅等教US買53忌16壩87京7寫19工94辯Li釘1+險x汗Mn避2-柔x告O關4壘Th卻ac著ke疏ra乳y等您US韻5屑63朱11孟04親19梯96曾5V怠L康iN薯i鋒0.種5把Mn特1.裙5顫O室4木與L膝iC農(nóng)r芒0.兵5小Mn桿1.悄5渡O葵4繁Mo哈li淚E竊ne堅rg短y省Li敏mi庭te翠d駁(C曾A)邀WO招9致7/斬49攔13咽6孤19魄96著利用邪Li藏Co蠅O樓2寬或L好iA撤lO斧2械包覆妙Li昂Ni尸O勸2帖We口st丑ai倚m錄Te櫻ch揀no逼li沉gi圈es笨I姜nc鞋.壓EP鎖0攀84咽58慈24跳A灶l傅19揭96球Li獲Ni鐵1-聞x枝Al腔x脊O飄2馬Su據(jù)mi郵to粘mo逐C司he禮mi貞ca職l透Co錯mp禽an依y輩Li緞mi順te哪d膜US受59綿10勢38案2山19齊96鹽Li乓MP驕O存4清,委M=患M身n,霉F催e,舊C捆o,在N酸i讀Go妖od礙en子ou方gh縫等魚US擾58扭71害86云6,青19灰96縣Li睡3窗V揀2姻(P社O焦4悶)墓3某Va剃le接nc賊e騙Te著ch郊ol跟og廊y,脖I幅nc吩.伸US避20蝕01息/0亭01液08腸07禍Al詠19靜97版Li需Ni途1-廚x-鹽y軌Co批x賭M讀y爽O責2時,耽M=拼B,險A陜L,沫F疾e,驚M據(jù)n默F(xiàn)u孕ji微C茅he租mi鵲ca黑l裹In葡du丙st亡ry頭C碑o.賊,匙Lt賊d拾EP太炕08污20薯11眨1A樂2悼19抄97援無定嚇型L繳iN謊i洋1+枕x暢Co脖x文O欣2濁材料鴉制備仙方法但Ja耽pa懂n痕St浮or環(huán)ag星e仿Ba處tt蔽er若y嘆Co棟mp掛an兼y課Li咽mi治te遲d閘US惱62祖74門27臺2兔B1占19嗓98蛋Li上Ni彼1-盜x-懸y-綁z雜Co勢x糞Al西y而Mg踐z刪O泉2恐J-抄P.駝P險er嬸es案等沃EP潤09謀96盒17壯9蠶A罷1虛等8怖個蜜19碎98瞎聚合詠物鋰提離子希電池濁So筑ny師US豈61范53毅33落3歷20樂00遺Li朗3改V州2穴P鐮3釘O蕩11留.5針F防0.杏5羞Va乘le點nc琴e菜Te籌ch調(diào)no東lo沾gy蝶,杠In誰c.殃US裁63芹92編38喉5降19錦99暖Li瓦2羽CO考3省包覆籃Li莖Mn挽2賊O腸4偉J.桶B輕ar叮ke游r等響JP秀20繞01舒14遲37嚇03炎19私99疼Al投2廳O恩3尊包覆鉛Li哥Co琴O佛2肆Ni殘ch瞞ia歉C糖he煤m.白I訪nd飼.暗Lt際d.拳US撞62當10朋83鼻4焦B1籮19瞇99陽So海l-小Ge黨l方宋法合禁成L周i振x紋Ni戲1-義y凳Co航y(tǒng)辟O槽2米Sa宵ms括un依g板Di核sp沫la已y忌De徒vi竄ce炊s方Co篇.,阿L破td葡彼EP裹10桑22減79鄰2包A滿1落19鞭99她Li趣1+設x器Mn笑2-鉛y僚O抵4忘,永Li閥Co澇O堆2畜或L除iN鉛iO猛2自混合強物作碗為鋰案離子平電池礎正極撥材料聽Sa滅ny刪o燕El賺ec家tr市ic面C貪o.辟,盛Lt討d.肅US絨60吸87疼04退2趨20賊00貨Li插1+下x尚Mn革2-伐x熱O足4-皇y子F腹z盈Su愚gi瓶ya匠ma鑄等騰EP盆11役17朝14演0A全2銅20您00刮導電尋氧化欠物包敬覆L掀iM麻n蓬2挪O欣4弓So聲ny取C蕩or峰po米ra斗ti孟on慢US戰(zhàn)00轎53朱66浸3A婆1能20唉00諒Ni笛1-層x-樸y雷Co確x社Mn霸y作(O或H)涼2倡的制燃備工電藝更Ta嬸na嗚ka怒C氧he甜mi橡ca基l唇Co唱rp奏or妄at停io把n尺EP亂11勝39碧46幼6A頑1景20蚊00另Li久Co坐1-臣x蹈M義x蘇O瓦2治,織M=細V,帥C靈r,鍛F媽e,桃M傅n,像N訂i,向A友l,險T參i宋Sa妹ny扒o悔El爪ec候tr墨ic剝C猜o.琴,俘Lt付d.夸EP蛛12洽46冠27泄9A脂2泊20機01是添加節(jié)少量盯鹵素畝化合跳物如眼Li而F合賭成L掩iC橡oO臟2效Sa錫ny獲o般El蟲ec優(yōu)tr宏ic諸C慢o.輕,話Lt爛d.爹US椅66此45丈45凡2蟻20培03列Li藥VP哨O軌4顫F江,華Va睡le塑nc頓e逗Te喉ch賣no田lo膛gy較,黎In儲c.做2襪.2藥.1袖層淘狀L討iC卻oO訴2蘭Li梁Co罩O細2盟是研抵究得絨最深代入的松鋰離停子電布池正斥極材結(jié)料。悲Li探Co寨O復2沿的理驅(qū)論容憑量為讀27輕4溝mA昨h/稻g，蒼實際坊比容發(fā)量在尸13津0～甜15以0搏mA交h/晌g之艙間，侵它具床有電怖化學晝性能簽穩(wěn)定瘦、易可于合輔成等萄優(yōu)點利，是姨目前筒商品揚化鋰奔離子慶電池器的主以要正申極材殖料。匙高溫例制備爸的L患iC沃oO愚2指具有云理想沿層狀隸的α堪-N輪aF皮eO賊2等型結(jié)燦構(gòu)，弱屬于乳六方物晶系標，R故3m創(chuàng)空間家群，勤氧原剝子呈彎現(xiàn)A用BC繞AB氣C立趣方密奪堆積然排列羽，L良i麥+型和C廈o槽2+遇交替酷占據(jù)刺層間肥的八時面體岸位置晝，a算軸長古為碧2.掏82采?圾，c民軸長毀為閑14田.0嘉6剩?。爺Li宴+央離子紫在L逼iC澤oO濤2棵中的現(xiàn)室溫飯擴散并系數(shù)將在修10誰-1晶1復-1告0率-1洲2電m削2區(qū)/s英之間眠，符舅合雙妻空位帶擴散柴機理愿，L師i貴+貴的擴盤散活旗化能標與L婆i牢x旨Co葉O鍛2勢中的湖x密恥切相估關，冤在不喇同的互充放溫電態(tài)您下，牙其擴區(qū)散系績數(shù)可結(jié)以變戀化幾液個數(shù)航量級泡[.H.TukamotoandA.R.West,J.Electrochem.Soc.144:3164(1997).貨,.M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,SolidStateIonics3-4:171(1986).膝,.M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,SolidStateIonics17:13(1985).碰,.M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,J.Electrochem.Soc.132:1521(1985).松]。蹄在L債i新1-洗x填Co紡O爛2侵中，哀隨著送鋰離閑子的侮脫出句，c笛軸先抓增長涂再縮粒短，贈發(fā)生攝三個址相變硬[.J.N.Reimers,J.R.Dahn,J.Electrochem.Soc.139:2091(1992).捎,.J.N.Reimers,J.R.Dahn,U.Sacken,J.Electrochem.Soc.140:2752(1993).渾]。水第一凡個相苦變發(fā)岡生在牽鋰脫蝶出量皂x=焦0.枯07蓮~0井.2仁5范丹圍內(nèi)村，由霸H1閱→H煩2，噸c軸健伸長牢2％匪，C未o-揪Co遙間距諒離降擾低[.K.Mizushima,P.C.Jones,P.J.Wiseman,J.B.Goodenough,Mater.Res.Bull.15:783(1980).桐,.J.B.Goodenough,K.Mizushima,T.Takeda,Jpn.J.Appl.Phys.19:305(1980).陵,.A.Mendiboure,C.Delmas,P.Hagenmuller,Mater.Res.Bull.19:1383(1984).尋]，肅這引拼起了典電子尸能帶祥的分亞散，洞造成順價帶稿與導散帶重擴疊，銳電導叢率迅頃速提肚高；霞其它膚兩個艱相變勵發(fā)生怕在x企=0卵.5宵左右團，首樣先是纖鋰離伙子有客序/痛無序壤的轉(zhuǎn)吳變，號接著右發(fā)生誓由六賠方相編到單千斜相孤的轉(zhuǎn)品變；省如果性鋰離策子繼蠟續(xù)脫嫁出，超c軸蛾.H.TukamotoandA.R.West,J.Electrochem.Soc.144:3164(1997)..M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,SolidStateIonics3-4:171(1986)..M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,SolidStateIonics17:13(1985)..M.Thomas,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,J.Electrochem.Soc.132:1521(1985)..J.N.Reimers,J.R.Dahn,J.Electrochem.Soc.139:2091(1992)..J.N.Reimers,J.R.Dahn,U.Sacken,J.Electrochem.Soc.140:2752(1993)..K.Mizushima,P.C.Jones,P.J.Wiseman,J.B.Goodenough,Mater.Res.Bull.15:783(1980)..J.B.Goodenough,K.Mizushima,T.Takeda,Jpn.J.Appl.Phys.19:305(1980)..A.Mendiboure,C.Delmas,P.Hagenmuller,Mater.Res.Bull.19:1383(1984)..T.Ohzuku,A.Ueda,andM.Nagayama,J.Electrochem.Soc.140:1862(1993).堡Li逃Co匯O鴉2授的充過電曲篇線在腫3.造94伶V槽有一魄個主攤放電瘦平臺幟，對扯應富來鋰的鄙H1倦相與塔貧鋰顛的H械2相標共存沫，在項4.含05門V輕和4糠.1災7鵝V各揀有一烤個小雹平臺申，對月應著循另兩麻個相驅(qū)變。塘在L喊iC杏oO陰2預中最造多只攜有約吊0.雞55吊個鋰憶離子敗能夠舉可逆較脫嵌煉，而尚少量滿過充嬌(充鍬電電好壓達蹦到4霞.4績V倡)就毯會威漆脅材絡料的椒熱穩(wěn)大定性呈和循獨環(huán)性鄰，這啊主要怖是由赤于結(jié)補構(gòu)相幸變、逐晶格凡失氧取和電效解液伶氧化三分解芬造成氧的。查為了拌能夠究更多腰的利嚇用L煮iC愛oO狂2謹中的拴鋰離評子，泥人們色采用威摻雜周、包決覆靜等傷辦法嘗對其剝改性艇。目倆前，餐有多員種元廉素應裹用于耳Li寫Co仁O混2貿(mào)摻雜膨，但效只有推Mn嗎[.R.Stoyanova,E.Zhecheva,L.Zarkova,SolidStateionics73:233(1994).會,.S.Waki,K.Dokko,I.Uchida,etal.,J.SolidStateElectrochem.4

:205(2000).尖]和奇Al簽[.G.A.Nazri,A.Rougier,K.F.Kia,Mater.Res.Soc.Symp.Proc.435:635(1997).鉤,.G.Cedder,Y.M.Chiang,D.R.Sadoway,etal.,Nature392:694(1998).跪,.Y.I.Jang,G.Cedder,Y.M.Chiang,etal.,J.Electrochem.Soc.146:862(1999).聰]表局現(xiàn)出薪較好株的效辭果。律較成喚功的捷表面退包覆垂有A偶lP廣O同4教、A錢l種2奏O束3牙和M作gO待[.J.Cho,G.B.Kim,H.S.Lim,etal.,Electrochem.Solid-StateLett.,2:607(1999)坑,.Z.ChenandJ.R.Dahn,Electrochem.Solid-StateLett.,5:A213(2002)馳,.Z.x.Wang,C.Wu,L.j.Liu,X..R.Stoyanova,E.Zhecheva,L.Zarkova,SolidStateionics73:233(1994)..S.Waki,K.Dokko,I.Uchida,etal.,J.SolidStateElectrochem.4

:205(2000)..G.A.Nazri,A.Rougier,K.F.Kia,Mater.Res.Soc.Symp.Proc.435:635(1997)..G.Cedder,Y.M.Chiang,D.R.Sadoway,etal.,Nature392:694(1998)..Y.I.Jang,G.Cedder,Y.M.Chiang,etal.,J.Electrochem.Soc.146:862(1999)..J.Cho,G.B.Kim,H.S.Lim,etal.,Electrochem.Solid-StateLett.,2:607(1999).Z.ChenandJ.R.Dahn,Electrochem.Solid-StateLett.,5:A213(2002).Z.x.Wang,C.Wu,L.j.Liu,X.j.Huang,L.q.Chen,J.Electrochem.Soc.,149:A466(2002)貴2逝.2胖.3臭層弄狀L日iN盆iO虧2柱Li寶Ni望O媽2將的晶橋體結(jié)里構(gòu)與移Li孤Co堵O棕2法基本前相同師，只侄是N仗iO窗6圍八面固體是閱扭曲霉的，科存在伍兩個糕長N倆i-吹O慣鍵玻(2建.0聞9手?)絲和四仆個短彎的N爹i-臨O速鍵扒(1株.9仆1妙?)遞。L名iN質(zhì)iO憤2林的晶印格參惡數(shù)經(jīng)為箏a=獻2.袋87疑8律?，傲c=另14愁.1幸9妥?。務Li航Ni退O購2曉的可丑逆容躬量可粗達1射50斜-2銳00群mA常h/躺g，懷但該嶼材料喜的首莫次效僅率較勁低，款De非lm欣as霜等認逼為這老是由樂于混斷在鋰棋層中成的鎳肯離子況阻止種了周喜圍的說鋰離茂子嵌胡回原詳來的謊位置建[.C.Delmas,J.P.Peres,A.Rougier,J.PowerSources54:329(1995).吐]。包在隨掙后的靠充放詳電過哭程中戴，L篩i劇+汽的嵌瞞入/玻脫出仿是高懲度可氣逆的烤。踏在L下i惠0.具95思Ni趨O富2甘中，推Li蘆+勝的化據(jù)學擴葛散系稼數(shù)達春到2鴿×1也0巡-1亞1黑m籍2枝/s糟[.P.G.Bruce,A.Lisowska-Oleksiak,M.Saidi,C.Vincent,SolidStateIonics57.C.Delmas,J.P.Peres,A.Rougier,J.PowerSources54:329(1995)..P.G.Bruce,A.Lisowska-Oleksiak,M.Saidi,C.Vincent,SolidStateIonics57:353(1992).銜Li擱Ni奪O蟻2僅的合閱成比趴Li秩Co突O尼2窄困難鑄得多掘，合盯成條擁件的螞微小就變化驢會導餐致非坦化學來計量鏡的L莊i滾x檔Ni刃O漁2咸的生膊成，匪即N掩i紡2+貨占據(jù)夢鋰的追位置珠，混祝雜在充鋰層浩中。貝這給添產(chǎn)業(yè)時化帶補來了廊很大會困難設。另啦外，冊Li明Ni范O高2穗在空罰氣中樂表面促會生報成L述i排2家CO梳3捧，影拋響正搞常使惰用，屢它的羨安全嚷性也享是限述制它堵應用稅的一厚個因遲素。打已經(jīng)朱有多儉種元須素用銅來取嗚代N截i，失以改仍善L鹿iN閥iO嗎2喊的結(jié)威構(gòu)穩(wěn)潔定性甘和地安全堂性桂。六在眾造多的扭嘗試院中，底發(fā)現(xiàn)盡Mn于摻雜遙的樣降品表卡現(xiàn)出嬸非凡小的電蜓化學眠性能春，這針是炎一類搭新的頭正極贈材料饑，我戴們將責在下藝面介鹽紹煙。鹽為了小獲得伶高容時量的扒正極尚材料畫，使勸用其刷它金土屬離坦子少勇量取徹代L氧iN據(jù)iO些2煎中的炊Ni扔是一努種可旬行的偷辦法賠。亮2裹.2睜.4喂層女狀L財iN貨i上1-佳x-箏y臂Co顧x茅Mn伶y腔O頑2繡層狀隔Li虛Ni伍1-俱x-挪y譽Co導x堂Mn家y旁O值2國(接0≤做x，湊y≤局1；土x+遣y≤刊1)避體系侄是L貌iN刪iO冷2喘的衍送生物挎，它麻可以辯分為受Li盯Ni做1-岔x裁Co輩x仙O移2舊、L潔iN乖i頂1－芳x爪Mn伍x育O慈2勒和L溝iN疼i餃1-繁x-符y腸Co畝x巷Mn疾y紫O愚2救三個磨子體猶系。芬對L緞iN傾i爽1-將x芝Co怕x搭O縮2倡的研傾究開吳始于撤對L廟iN斑iO妻2園的體程相摻蛇雜。拌這類音材料紀具有茫與L嘆iN轟iO著2案相同算的晶亮體結(jié)互構(gòu)，擺Co熱代替肺部分辦Ni粒進入鋪八面莊體糠3a井位置城。由網(wǎng)于C冰o拌3+膨的半遷徑(峰0.亮63殿?注)比耐Ni經(jīng)3+勝(0昆.6速8穿?)潮小，浴導致量晶格著參數(shù)濃隨著撈Co素摻入熊量幾肚乎成監(jiān)線性攪下降絮[.A.Rougier,I.Saadoune,C.Delmas,etal.,SolidStateIonics90:83(1996).牽]。改摻入負的C稀o抑球制了坦與N末i蔽3+末有關名的J禮ah錦n-水Te芽ll杠er秒扭曲要，提際高了茫材料叔的循李環(huán)性叛能和仍熱穩(wěn)磨定性辮。D諒el臥ma很s等撲[.M.Menetrier,A.Rougier,andC.Delmas,SolidStateCommun.90:439(1994).旱,.C.Marichal,J.Hirschinger,C.Delmas,etal.,InorgChem34:1773(1995).俘]發(fā)叫現(xiàn)固牛熔體涼Li渠Ni死1-滾x舞Co商x黎O野2番的晶甘格中丸存在餓微觀棍尺寸典上的遣成分右不均皺一性關，在揪Ni推1-程x缸Co運x持O東2商層中宜存在冷Co喜的團章簇。有在6江50?！?被50店o漢C之阻間，耳Ni閱/C布o由灰非均價勻分船布向鹿均勻咱分布憶轉(zhuǎn)變領[.R.Stoyanova,E.Zhecheva,R.Alcantara,etal.,SolidStateCommun.,102:457(1997).另]。俯在L迎i賭+偵脫出探過程裝中，睜Ni見3+登首先赴被氧區(qū)化成趕Ni程4+冊，C碰o襖3+黑的氧秋化發(fā)職生在獨第二挑階段促。美轉(zhuǎn)國B玻er壘ke柏le獅y實彎驗室類研究巴了S錫af頭t公雞司合芬成的質(zhì)Li癥Ni冶0.漆8描Co參0.慶15割Al喚0.消05統(tǒng)O買2澆，發(fā)益現(xiàn)在桑室溫聽下該晴材料羅的循優(yōu)環(huán)穩(wěn)少定性玩很好魔，而境在另60紙C牧、C秀/2錘放電跪時，茶隨著令循環(huán)破的進攪行，碼電極渠阻抗語逐漸量增高黨，循攤環(huán)1絮40扁周容隆量損貸失6伶5％聞[.M.Saft,G.Chagnon,T.Faugeras,J.PowerSources80:180(1999).輸]饞。通越過R郊am炒an獅光譜贈研究檢，發(fā)?，F(xiàn)N鹽i-考Co閉-O舊氧化洋物的津相會畝分離銜[.R.KosteckiandF.McLarnon,Electrochem.Solid-StateLett.5:A164(2002).緊]饑。因摔此，叨從本石質(zhì)上典說L怕iN滅i消1-附x述Co攜x圣O愁2扛的長甩期循伙環(huán)時絮仍然群存在活結(jié)構(gòu).A.Rougier,I.Saadoune,C.Delmas,etal.,SolidStateIonics90:83(1996)..M.Menetrier,A.Rougier,andC.Delmas,SolidStateCommun.90:439(1994)..C.Marichal,J.Hirschinger,C.Delmas,etal.,InorgChem34:1773(1995)..R.Stoyanova,E.Zhecheva,R.Alcantara,etal.,SolidStateCommun.,102:457(1997)..M.Saft,G.Chagnon,T.Faugeras,J.PowerSources80:180(1999)..R.KosteckiandF.McLarnon,Electrochem.Solid-StateLett.5:A164(2002).襲對L帳iN降i蘆1-閉x辰Mn單x縱O追2憑的研擾究開銷始于瘋對L脅iN施iO暫2萬和L占iM詳nO誘2椒的體仙相摻慎雜。摟正極錯材料翼Li扇Ni細0.羊5俊Mn勤0.伶5勵O凡2豈具有淹和L乏iN駐iO要2光相同那的六僻方結(jié)展構(gòu)，拳鎳和敞錳的恩價態(tài)增分別裳為+線2和幸+4嫂。當碰材料決被充晉電時新，隨瑞著鋰耀離子啞的脫宰出，競晶體舍結(jié)構(gòu)桌中的島Ni名2+王被氧與化成泡Ni皆4+駁，而醋Mn矛4+塌則保騾持不蚊變。機6驗Li蜜MA濫S郵NM竊R測戀試結(jié)今果表尤明，查在L絹iN嗓i返1/益2蟻Mn威1/梯2偽O沃2沫中，淘鋰離抵子不剖僅存積在于神鋰層仁，而同且也框分布糊在N柿i棵2+送/M液n按4+蒼層中版，主驢要被菠6M癥n蕉4+乏包圍共，與愿Li榴2廈Mn頑O父3架中相風同。況但充澤電到滔Li彼0.黃4勿Ni暢0.鳳5釘Mn烈0.籌5種O掩2旬時，聰所有側(cè)過渡耍金屬掙層中紙的鋰歡離子煉都脫著出，議剩余未的L被i甩+最分布捧在鋰營層靠碰近N邁i的鍛位置唐[.W-S.Yoon,Y.PaiK,X.Q.Yang,etal.,Electrochem.Solid-StateLett.5:A263(2002)身]。畢這類沿正極伍材料翼具有農(nóng)很高隱的可練逆比濱容量鳳(1喉88雀m借Ah尖/g顆)、鴨較強犧的耐浮過充晚性(慰充電孫到4玩.5衫V御仍具孔有很佳好的錦循環(huán)銳性)硬和成霉本低妨的優(yōu)夜點，索是一尼類應腔用前令景十既分廣擦泛的扛材料年。但棄這種放材料褲存在休著電膊化學圾性能毛受溫衡度影喚響大背，低烤溫性旨能和濟高倍貿(mào)率性驚能不失理想更等缺蝴點，劣為了出改善奮這些片性能糞，對漁其再運次摻湊雜。饞不同潤的摻寺雜樣姜品結(jié)甘果表估明，童Co吳對其哈的電播化學卷性能浩的改.W-S.Yoon,Y.PaiK,X.Q.Yang,etal.,Electrochem.Solid-StateLett.5:A263(2002)藏具有安層狀坡結(jié)構(gòu)真的L唱iN輔i自x業(yè)Co警1-去x-木y輝Mn言y狐O勤2登已經(jīng)氏得到碰了廣稱泛研猜究，反通常光選擇弟錳含借量與傲鎳含前量相候同，鎮(zhèn)即x腿=y妻。目綱前認枝為，林該化餅合物拘中N劣i為村+繭2價擱，C原o為嶼+裁3價族，M盼n為復+墳4價死。M蔽n梳4+逆的存余在起娘到穩(wěn)己定結(jié)統(tǒng)構(gòu)的厘作用紗，C莖o的繞存在少有利哈于提災高電玩子電騙導。館充放宣電過姿程與亡Li憐Ni妙1-姨x的Co責x憲O胸2窮相同膽，首荒先是俱Ni莊從+騙2價久變到摘+4刪價，獸然后帥是C緣o搬3轉(zhuǎn)+膜的氧脆化。救該材氧料的趁可逆責容量坊可以趙達到冷15安0-白19屑0本mA因h/痛g,懂倍肚率性奇能隨叛著組鑒成的摧變化備性能漂有較屯大的眾差異喂。中跌科院餃物理逮所臣孫玉嗽城逢博士設研究只發(fā)現(xiàn)駱，少有量摻差雜鈷益就可家以大扔大改信善電級化學濾性能兔，在濤0～妻0.澇5范智圍內(nèi)姐，鈷尤量越睬高倍三率性咬能越月好。細這可牲能繩是由坑于私Co姐摻雜受提高銜了材料料的衣電子獲電導獸、叉降低得了踩層間利距魔，并劣且穩(wěn)奮定了億結(jié)構(gòu)愿。礦[.Y.Ch.Sun,Ch.Y.Ouyang,L.q.Chen,etal.,J.Electrochem.Soc.151:A504(2004)..Y.Ch.Sun,Ch.Y.Ouyang,L.q.Chen,etal.,J.Electrochem.Soc.151:A504(2004).匆Li扣-N拒i-機(C鬼o)腐-M俘n-句O被休認為用是最憂有可李能成堡為下酸一代最鋰離答子電腎池正旱極材綱料，憲在S還on膏y公燦司和貪日立炒公司殿20膨05詢年推象出的顧新一江代鋰遣離子爐電池犧中，證正極竟材料席中部愿分使販用了堵這種嚴材料撞。熊2交.2賠.5盤尖渠晶石輪型放Li錘Mn吊2股O襪4臂Li捕Mn恩2熔O襲4皮具有戴尖晶落石結(jié)圈構(gòu)，木屬于咱Fd穴3m呆空間蘋群濱，盯氧原臺子呈蔥立方劉密堆腥積排味列，秧位于斑晶胞進的3澆2e灰位置折，錳剪占據(jù)煮一半群八面育體空驗隙1魯6d敏位置篇，而雄鋰占綁據(jù)1折/8鄙四面假體交8a忽位置絡?？照鞯乃慕^面體篩和八朋面體寧通過宅共面妻與共為邊相門互聯(lián)孫結(jié)，勻形成牽鋰離震子忠能夠華擴散丟的三捉維通渡道[.M.Thackeray,W.David,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,Mater.Res.Bull.,18:461(1983).偽]。肌鋰離條子在炕尖晶反石中磁的化貍學擴珍散系白數(shù)在速10創(chuàng)-1敞4憑-1蜜0循-1頑2圾m委2接/s累之間.M.Thackeray,W.David,P.G.Bruce,J.B.Goodenough,Mater.Res.Bull.,18:461(1983)..J.Barker,R.Pynenburg,R.Koksbang,J.PowerSources52:185(1994).仇Li男Mn增2蘋O掠4掏理論烤容量爐為1巷48紅m松Ah鳴/g三，可倆逆容斬量霉能夠頃達到閥12菌0內(nèi)mA某h/黃g。倚鋰離哄子在削尖晶輛石L念i售x債Mn鋸2斷O誦4寧的托充放洽電過奧程分餓為四轉(zhuǎn)個區(qū)柏域[.陳立泉(雷永泉主編).新能源材料.天津大學出版社第一版:132(2000).需]素：在燕0<脊x<混0.睡1時溫，L沾i疾+育嵌入測到單陳相A絕(γ鼓-M順nO競2恐)中撲；在框0.球1<光x<圓0.扯5時佩，形失成A增和B違(L迅i沾0.匠5情Mn鈔2酒O另4祖)兩測相共白存希區(qū)教，對訂應充回放電屢曲線糠的高竭壓平覆臺(燕約4黃.1隨5層V)煉；x誼>0匪.5吉時，三隨著客Li殘+鳥的進書一步謹嵌入?yún)⒈銜切纬刹列孪鄤eC(翁Li林Mn姜2飯O帳4秤)和遇B相朵共存郵，對槳應于常充放球電曲據(jù)線的丙低壓奉平臺型(4蹦.0征3~列3.交9悔V)綠。在史4么V區(qū)僚，該枕材料休具有若較好位的結(jié)蝕構(gòu)穩(wěn)押定性隱。如普果放洞電電雙壓繼吵續(xù)降艱低，躺Li甘+韻還可蟻以嵌忙入到駝尖晶浙石空有的八僚面體鍵16徒c參位置攔，形視成L惜i接2筒Mn棉2萌O檔4暴，這還個反者應發(fā)食生在系3.忠0域V左汪右滋[.W.David,M.Thacheray,L.Picciotto,J.B.Goodenough,J.SolidStateChem.67:316(1987).賄]趕。當梅Li淋+綠在3波V芝電壓脾區(qū)嵌警入/括脫出故時，袍由于糊Mn后3+家的J讀ah賄n-射Te盡ll峰er較效應珍引起半尖晶隨石結(jié)鞭構(gòu)由訪立方憑對稱孫向四償方對眨稱轉(zhuǎn)腦變，傻材料攏的循饑環(huán)性瓜能惡竊化。沈因此水，L撤iM稱n旺2棄O嗚4傻的放揮電截逝止電嗎壓在秧3.度0劫V以情上。.陳立泉(雷永泉主編).新能源材料.天津大學出版社第一版:132(2000)..W.David,M.Thacheray,L.Picciotto,J.B.Goodenough,J.SolidStateChem.67:316(1987).乓除對拾放電忠電壓閉有