锂离子电池富锂锰基正极材料面临的挑战及解决方案

摘要：

随着消费类电子、电动汽车和储能等领域的迅猛发展,亟需提升以锂离子电池为代表的二次储能设备的能量密度,而正极材料是提升锂离子电池能量密度的关键.富锂锰基层状氧化物正极材料(LRM)因具有极高的理论比容量(>350 mA·h·g?1)和可逆比容量(>250 mA·h·g?1)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料之一.然而,LRM正极材料的首次Coulombic效率低、倍率/性能差以及快速的电压和容量衰减等问题,严重阻碍了其产业化应用.本文介绍了LRM正极材料的晶体结构及电化学机理等方面的研究进展,分析了LRM存在的问题及起因.重点从形貌设计调控、掺杂、包覆、缺陷结构设计、梯度成分设计、层状/尖晶石异质结构构建以及电解液添加剂等方面全面介绍了LRM正极材料的改性策略,以期望为LRM正极的未来发展提供思路和指导,最终促进LRM正极材料的实际应用.

关键词：锂离子电池、富锂锰基正极材料、晶体结构、反应机理、改性策略

所属期刊栏目：50

分类号：TM911

资助基金：江苏省自然科学基金;中央高校基础研究基金;中央高校基础研究基金

在线出版日期：2022-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共21页

页码：3040-3060