浅析锂离子电池聚阴离子型硅酸盐正极材料

锂离子电池多阴离子硅酸盐负极材料的解密

自20世纪90年代商业化以来，锂离子电池以其工作电压高、能量密度高、自放电率低、循环寿命长、无召回效应、环保等优点成为便携式电子产品的理想电源。近年来发展的新一代电子产品和权力,适用于特定的二次能源供电系统和具体的能力提出了更高的要求,尤其是新型高容量电极材料阴极材料的计划和准备的关键是获得高功能锂二次电池。

锂离子电池正极材料重要包括无机金属复合材料、有机分子材料和高分子材料。但上述正极材料存在一些不可克服的缺点，如比容量低、价格高、无回收功能的意图、存在安全隐患等。有关阴极材料的研究，在过去的十几二十年里，虽然科学家们已经做了很多努力去申报各种各样的阴极材料，但是还没有能够得到一种有前景的实用材料。目前，商用锂过渡金属氧化物的理论容量相对较低，材料在充电状态下氧化性强，容易与电解液发生反应，影响电池的安全性。

以LiFePO4为代表的聚阴离子负极材料的出现，为下一代高比能、高比能的锂离子电池注入了微弱的能量。Li2FeSiO4、Li2MnSiO4等多阴离子硅酸盐负极材料作为一种安全、廉价的重要负极材料，由于其活性锂的含量是LiFePO4的两倍，也引起了研究者的高度重视，尤其是在这类材料的通用配方(Li2MSiO4)中。

因此，开发硅酸盐多阴离子负极材料为寻找新的高容量电极材料供应了重要的可能性。正如Li2MnSiO4。Li2FeSiO4猜测,由于不同化合物的铁只有两价态过渡金属离子(FeⅡ和FeⅢ),Mn较高的氧化态,当从Li2MnSiO4养老猜1(单位)之外的锂离子在化学公式,然后MnⅢ(相应的复合LiMnSiO4)可以进一步氧化锰Ⅳ、锂和终身满足起飞的MnⅣSiO4化合物。假如化合物在完全脱氰状态下是稳定的，相应的可逆容量可达到333mAh/g。这将是自1991年锂离子电池问世以来电极材料容量研究领域的一个重要突破。

然而，目前多阴离子硅酸盐负极材料的实际可逆容量大多维持在100mAh/g左右，即使开始出现几个循环的高可逆容量，这种材料在未来还会发生更大的容量衰减。

进一步明确,因此,这样的结构特点和内置锂阳极材料的反应机理,发现材料失效机理和容量衰减的原因,高容量,良好的安全结束硅酸复合聚阴离子阴极材料计划和准备,对新型阳极材料研究和开发的高能锂离子电池具有重要的理论意义和实用价值。