锂离子电池材料研究进展

华东理工大学2013—2014学年第1学期 《 新能源与新材料》课程论文 2013.11

班级___复材101__ 学号__10103638__ 姓名____温乐斐_____ 开课学院 材料学院 任课教师 张 衍 成绩__________

论文题目： 锂离子电池研究进展 论文要求： 根据选择的论文范围，通过查阅文献资料，内容能够反映教师要求，举例恰当，论文格式符合规范（参见华东理工大学学报）。2500字以上。包括中英文摘要、关键词、正文和参考文献等。 教师评语： 评分项目 选题 内容与要求的吻合情况 中文摘要 英文摘要 中英文关键词 综述内容 正文组织结构 参考文献集标注 各项分值 5 5 5 5 5 55 10 10 得分 教师签名 2013年 月 日

锂离子电池研究进展

温乐斐 （华东理工大学）

摘要

二次锂电池的优点是高体积、高质量比容量、长循环寿命、低放电速率，是环保型

电源的理想备选之一。本文简单介

锂离子电池的诞生过程：

任何事物的诞生都有一定的背景，锂离子电池的产生同样也离不开这一点。根据联合国统计的统计，与1990年相比，到2020年，世界的能源消费将增长50~100%，而石油、天然气等传统的化石能源在燃烧过程中产生大量的气体和烟尘。这些燃烧产物中，二氧化硫等气体会对土壤、植被、江河和建筑物等产生破坏：烟尘和一些有机气体会对人体健康有损坏；还有的气体对环境和气候有严重影响，如可产生光化学烟雾的氮氧化物和引起“温室效应”的二氧化碳等，尤其是20世纪60、70年代爆发的能源危机迫使人们寻找新的替代能源。新能源的不断开发是人类可持续发展的重要基础，太阳能、风能、水力、核能和化学电源都是替代迅速枯竭的化石能源的新型能源形式。新能源的出现不仅得益于能源技术的发展，而且由于其解决和后减缓能源危机的潜力而受到越来越多的关注和支持。

在所金属元素中锂是原子量最小（6.94）、比重最小（0.534 g/cm3,20 ℃）、电化学当量最小（0.26 g/Ah）和电极电位最负（-3.045 vs SHE标准氢电极）的金属。因此锂电池在所有电池中理论能量密度最高，自然成为替代能源之一。

锂离子电池的发展史与特点

锂离子电池的发展史首先是从锂一次电池发展开始

锂离子电池的诞生过程：

任何事物的诞生都有一定的背景，锂离子电池的产生同样也离不开这一点。根据联合国统计的统计，与1990年相比，到2020年，世界的能源消费将增长50~100%，而石油、天然气等传统的化石能源在燃烧过程中产生大量的气体和烟尘。这些燃烧产物中，二氧化硫等气体会对土壤、植被、江河和建筑物等产生破坏：烟尘和一些有机气体会对人体健康有损坏；还有的气体对环境和气候有严重影响，如可产生光化学烟雾的氮氧化物和引起“温室效应”的二氧化碳等，尤其是20世纪60、70年代爆发的能源危机迫使人们寻找新的替代能源。新能源的不断开发是人类可持续发展的重要基础，太阳能、风能、水力、核能和化学电源都是替代迅速枯竭的化石能源的新型能源形式。新能源的出现不仅得益于能源技术的发展，而且由于其解决和后减缓能源危机的潜力而受到越来越多的关注和支持。

在所金属元素中锂是原子量最小（6.94）、比重最小（0.534 g/cm3,20 ℃）、电化学当量最小（0.26 g/Ah）和电极电位最负（-3.045 vs SHE标准氢电极）的金属。因此锂电池在所有电池中理论能量密度最高，自然成为替代能源之一。

锂离子电池的发展史与特点

锂离子电池的发展史首先是从锂一次电池发展开始

论文资料

电池工业第 １３ 卷第 ２ 期Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｂ ａｔｔｅｒｙ Ｉ ｎｄｕｓｔｒｙ２００８ 年 ４ 月锂离子电池纳米负极材料的研究进展饶睦敏， 黄启明， 李伟善（ 华南师范大学 化学与环境学院， 广州 ５１０００６ ）摘要： 纳米材料可望大幅度提离锂离子电池的比能量。综述了近年来锂离子电池纳米负极材料的研 究进展， 包括碳、 锡基纳米材料以及某些金属合金纳米材料； 介绍了各种纳米材料的储锂机理以 硅、 及作为锂离子电池负极材料的优缺点。 关键词： 锂离子电池； 负极材料； 纳米材料 中图分类号： ＴＭ９１２．９ 文献标志码： Ａ 文章编号： １００８－ ７９２３（２００８）０２－ ０１３２－ ０５Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｐｒ ｏｇｒ ｅｓｓ ｏｆ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ ｆｏｒ Ｌｉ－ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒ ｉｅｓＲＡＯ Ｍｕ－ ｍｉｎ， ＨＵＡＮＧ Ｑｉ－ ｍｉｎｇ， ＬＩ Ｗｅｉ－ ｓｈａｎ（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０００６， Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒ

锂离子电池材料的研究及进展

前言：锂离子电池作为最新一代蓄电池，具有比能量高、工作温度范围宽、存储寿命长、工作电压高且平稳、无记忆效应、环境友好等特点，已广泛应用于移动电话，笔记本电脑、小型摄像机等电子设备中。发展高能锂离子电池关键技术之一是其材料的研发。下面主要介绍锂离子电池的正极材料，负极材料，电解质的研究及进展。

理想的锂离子电池电极材料(即锂离子嵌基材料)

1、在整个电极过程中，G值的变化要小，以保证电极输出电位的平稳；对于正极材料，要求 |G|较大，以提供较高的电极电位。

2、充放电过程中结构稳定，可逆性好，保证电池的循环性能良好。

3、锂离子在电极材料中的扩散系数高，以确保电极过程的动力学因素，从而使电池适用于较高的充放电倍率，满足动力型电源的需要。

4、电极活性物质的电化当量小，并且可以可逆脱出的锂离子量要大，以保证电极材料具有较高的能量密度。

5、材料的振实密度大，以保证材料具有较高的体积比容量。 6、在电解液中的化学稳定性好，溶解度低。 7、具有较高的电子导电性。

8、材料合成容易。

9、资源丰富，价格低廉，对环境无污染。

锂离子电池正极材料

锂离子电池正极材料在改善电池容量方面起着非常重要的作用，在所

基于石墨烯的锂离子电池负极材料研究进展精品文档，超值下载

院系：材料科学系

专业：材料学 姓名：雷冰冰 学号：14210300023

基于石墨烯的锂离子电池负极材料研究进展

摘要：锂离子电池因其质量轻、能量密度大、安全的优点，广泛应用于便携式电子设备领域，逐步成为了应用最佳和最有发展前途的能源。为了进一步提高锂离子电池的能量密度、循环寿命，需要进一步开发新的负极材料。由于石墨烯具有优越的导电性、超高的比表面积和很好的机械强度等特点, 其在锂离子电池负极材料方面显示出潜在的应用前景[1]。本文综述了目前世界上对于基于石墨烯材料的锂离子电池负极材料的研究现状。并对现有研究存在的不足做出了评价和预测了未来的研究方向。

关键词：锂离子电池；负极材料；石墨烯

前言：相比其他可充二次电池，锂离子电池中具有高的比容量、相对低的自放电、长的循环寿命和小的环境污染等优点，被广泛应用于便携式电子设备中。近几年能源环境问题及世界各国发展电动车的需求，

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

张克宇1,2,3，姚耀春1,2,3*

（1.昆明理工大学真空冶金国家工程实验室,云南昆明，650093； 2.云南省有色金属真空冶金重点实验室；

3.云南省复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室（培育基地））

摘要：磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能，被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题，也一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型，回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究，重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响，以及目前仍然存在的问题，最后展望了该领域的发展趋势，并指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。

关键词：锂离子电池；正极材料；磷酸铁锂；复合材料

中图分类号：O 646.54；TM912 文献标识码：A 文章编号：1000-6613（2014）

Research progress of LiFePO4 cathode material for lithium-ion batteries

Zhang Keyu1,

基于转化反应机制的锂离子电池电极材料研究进展*

吴超 庄全超 徐守冬 沈明芳 史月丽 孙智

(中国矿业大学材料科学与工程学院锂离子电池实验室，江苏 徐州221116) **

摘 要 基于转化反应机制而实现储锂功能的电极材料的研究和开发是提高锂离子电池性能尤其是其可逆循环容量的重要方法，对于锂离子电池未来的发展有着非常重要的意义。本文综述近年来基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料的研究进展，介绍了转化反应机制等新概念，重点讨论了基于转化反应机制而实现储锂功能的简单过渡金属化合物电极材料的电化学性能、电极界面特性及其电化学性能改进的方法，文章最后对基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料未来的发展做了展望。

关键词 锂离子电池；转化反应；过渡金属化合物

中图分类号：O646；TM911 文献标识码：A 文章编号：

Research progress of electrode materials entailing conversion reaction for Li-ion batteries

Wu Chao Zhuang Quan-chao** Xu Shou-Dong Shen Ming-Fang Shi Yue-

锂离子电池

锂离子电池正极材料 LF P 4杂改性研究进展 ie O掺张胜利，杨胜杰，宋延华，李维 (州轻工业学院材料与化学工程学院，南郑州 4 00 郑河 5 0 2)摘要：榄石型 LF P 近年发展起来的一种锂离子电池正极材料，是 LF P 电子电导率极低。 i扩散速度橄 ie O是但 ie O的 L 慢，制了其实用化。中一种很有效的方法就是在 LF P 晶格中掺杂金属离子，其产生晶格缺陷，进 L+限其 ie O的使促 I扩

散，改善晶体内部的导电性能。综述了 LF P ie O近几年离子在 L( ) i M14￣关键词：ie O;杂；极材料；离子电池 LF P掺正锂

F ( )掺杂的研究进展。 eM2 t '#

中图分类号： M 9 29 T 1 .

文献标识码： A

文章编号：0 2 0 7X 2 1 )3 0 9 - 4 1 0— 8 (0 00 - 2 9 0

Re e r hp o r s fi n d pe ah d ae il F P04 o t im s a c r g e so — o d c t o em trasLi e o rl h u f i i n b te i s o atreZ A h n—, NG

锂离子电池

锂离子电池正极材料 LF P 4杂改性研究进展 ie O掺张胜利，杨胜杰，宋延华，李维 (州轻工业学院材料与化学工程学院，南郑州 4 00 郑河 5 0 2)摘要：榄石型 LF P 近年发展起来的一种锂离子电池正极材料，是 LF P 电子电导率极低。 i扩散速度橄 ie O是但 ie O的 L 慢，制了其实用化。中一种很有效的方法就是在 LF P 晶格中掺杂金属离子，其产生晶格缺陷，进 L+限其 ie O的使促 I扩

散，改善晶体内部的导电性能。综述了 LF P ie O近几年离子在 L( ) i M14￣关键词：ie O;杂；极材料；离子电池 LF P掺正锂

F ( )掺杂的研究进展。 eM2 t '#

中图分类号： M 9 29 T 1 .

文献标识码： A

文章编号：0 2 0 7X 2 1 )3 0 9 - 4 1 0— 8 (0 00 - 2 9 0

Re e r hp o r s fi n d pe ah d ae il F P04 o t im s a c r g e so — o d c t o em trasLi e o rl h u f i i n b te i s o atreZ A h n—, NG