提高锂离子摇椅电池工作电压的正极材料及负极材料

锂离子摇椅电池组装简单，但仍然存在着工作电压不高和锂离子在正负极之间的扩散速度慢的问题。
为了提高锂离子摇椅电池的工作电压，一方面需要采用嵌、脱锂电位较高的插层化合物作正极材料。由于M-O键的离子性比M-S键强。金属氧化物比硫化物的氧化态高(氧化物电位较高)。于是，正极材料便从层状的过渡金属硫化物转移到层状的或者三维的过渡金属氧化物。Goodenough等(1+]率先提出使用过渡金属嵌锂氧化物I。iMOZ (M=Co。 Ni。 Mn)作为电池正极材料，并展示了这些化合物在嵌、脱锂容量和嵌、脱视电位两方而的优势。这类正极材料至今在视离子摇椅电池中占有重要的地位。另一方面是要寻找和使用嵌、脱视电位低而平稳的负极材料。事实上。这一问趣长期以来一直是删约二次视离f电池发展的主要障碍。因为没有嵌、脱锂电位低而平稳的负极材料。就无法人幅度提高电池的工作电压和比能量。在这种情况下。摇椅式电池的研究与开发曾1一度陷入停滞不前的局而。尽管如此，这些开创性的〔作无疑大大开阔了人们的视野。垫定了锂离f摇椅电池的地位，也拓展了人们对本领域研究和开发的思跻。
1990年。日本Sony能源公司把石油焦用作锂离r摇椅电池的负极材料，正极材料使用过渡金属的嵌视氧化物1。iCot卜。这种全新的组合大大降低了锂离子在负极的嵌脱电位。提高了电池的工作电压，成为电池发展史上的一个重要里程碑。