环境与能源材料LiFeO2

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2020年广东高考化学试题及答案(1)

2020年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试（广东用）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 V 51 Fe 56
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
D.氯仿的化学名称为三氯甲烷，D说法不正确。
综上所述，故选D。
2.紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是
A.分子式为C14H14O4
B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.能够发生水解反应
D.能够发生消去反应生成双键
【答案】B
详解：A.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，A叙述正确；
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。
(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
10.硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________。
解析卷
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

锂离子电池正极材料

LiCoO2材料面临的问题
LiCoO2的理论容量为274 mAh/g，但在实际应用时，锂离子从��Co��2中可逆嵌脱最多为0.5个单元，实际容量只有140 mAh/g左右。��Co��2在X =0.5 附近会发生六方到单斜的结构相变，同时晶胞参数发生微小变化。当X>0.5时，��Co��2中的钴离子将从其所在的平面迁移到锂所在的平面，导致结构不稳定而使钴离子通过锂离子所在的平面迁移到电解液中，并且此时钴（��2）的氧化性很强，容易和电解液发生反应失氧，造成很大的不可逆容量损失，影响电池的循环性能和安全性能。因此在实用锂离子电池中，0 <X <0.5，充放电电压上限为4.2 V，在此范围内， LiCoO2具有平稳的电压平台（约3.9 V），充放电过程中不可逆容量损失小，循环性能非常好。
目前，能满足以上要求的材料根据其结构特点主要分为三大类，
第一类是具有六方层状结构锂金属氧化物LiM��2（M=Co、Ni、Mn），其代表材料主要为钴酸锂和三元镍钴锰(NCM)酸锂、镍钴铝(NCA)酸锂材料
第二类是具有Fd3m空间群的尖晶石结构材料，其主要代表材料主要有4V级的Li��2��2。第三类是具有聚阴离子结构的化合物，其代表材料主要有橄榄石结构的磷酸亚铁锂
MO2层锂离子
简化模型
LiCoO2正极材料
LiCoO2最早是由Goodenough等人在1980年提出可以用于锂离子电池的正极材料，之后得到了广泛的研究。LiCoO2具有αNaFeO2型二维层状结构，非常适合锂离子的嵌脱，具有电压高、放电平稳、比能量高、循环性能好、制备工艺简单等优点，能够适应大电流充放电。其理论容量为274mAh/g，

能源化学(一)

• 锂离子电池(Li-ion)是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰，负极是锂。 • 电池组装完成后电池即有电压,不需充电. 这种电池也可能充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。
CuSO4 Cu + 2 e
2+
-+ . ...+..-...... .- .. --+ ...+ - . ... .. -
. .. ..
+ + . + .. .. . . +. . + .+ .. .. . ...ห้องสมุดไป่ตู้
ZnSO4 Zn
2+ + 2e
Cu
Zn
二、化学电源 1、干电池
铜帽 ... .. ..
碳棒锌壳糊状Z nCl2和N H4Cl
粉状M nO2
NH 干电池结构：（—） Zn ZnCl2， 4Cl MnO2 C（ +）（—）Zn + （ + ） 2 NH4 + 2 e H2 + MnO2 Zn
2+ + 2e 2 NH3 +
H2 H2O + MnO
+ 2 NH4 + MnO 2+ 2 e 2NH3+ H2O + MnO
• 锂离子电池目前有液态锂离子电池（LIB）和聚合物锂离子电池（PLIB）两类。其中，液态锂离子电池是指以 Li＋嵌入化合物为正负极的二次电池。 • 正极采用锂离子化合物 LiCoO2，LiNiO2 或 LiMn2O4 ，负极采用锂-碳层间化合物 LixC6 电解质为溶解有锂盐LiPF6,LiAsF6 等有机溶剂。

环境与健康的关系

● 适量的氟可防龋齿，过量氟可致氟斑牙、氟骨症
2、某些物质低剂量对机体有刺激（有益）作用，高剂量则有抑制作用（hormesis效应） ● 少量饮酒可减少冠心病危险性，大量长期饮酒则增加肝硬化、肝癌危险性
● 低水平污染物接触，外周血白细胞吞噬功能加强，高水平接触则出现功能下降
第三节环境改变与机体反应的基本特征
H2CO3
H2CO3
HCO3- + H+
2. 酸雨的形成 SO2 + H2O
1/2 O2
H2SO3
H2SO4
3NO2 + H2O
2HNO3 + NO
我国酸雨的分布
（江苏、上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、贵州、四川、重庆、云南）
我国的酸雨监测网点
南方
北方
我国部分城市雨水的酸度
3. 破坏臭氧层的化学物质 ● 氯氟烃 (氟里昂)------制冷剂、气溶胶喷雾剂、
发泡剂等
chlorofluorocarbons ， CFCS ● 溴代氟烃------ 灭火剂（如溴三氟乙烷、溴氯二
(哈龙 halon) 氟乙烷）
● NOx（NO 、 N2O等）------工业废气、汽车尾
气、飞机废气等
温室效应示意图
不同年代各种能源的使用比例
温室效应气体排放
3. 温室效应气体 CO2、 CH4、N2O CFCs（氯氟烃类, chlorofluorocarbons） CO2 影响大
4. 温室效应的后果 ● 全球气候变暖 ● 海平面上升（南、北极冰川融化） ● 虫媒疾病 (如疟疾）流行范围扩大
城市北京天津兰州
南京杭州武汉福州南宁宜宾重庆贵阳

energy and environmental materia分区

energy and environmental materia分区
Energy and Environmental Materials（能源与环境材料）是一个研究领域，主要关注新型、可持续的能源转换和储存技术，以及环境保护和治理方面的材料研究。

这个领域涉及多种学科，如材料科学、化学、物理学、工程学等。

在能源和环境材料的研究中，科学家们致力于开发高性能、低成本、环保的材料，以应对全球能源危机和环境问题。

能源与环境材料的研究方向主要包括以下几个方面：
1. 新能源材料：如太阳能电池、燃料电池、锂离子电池等。

2. 节能材料：如绝热材料、发光材料、光电显示材料等。

3. 环保材料：如水处理剂、空气净化剂、生物降解材料等。

4. 可持续发展材料：如生物质材料、循环利用材料、低碳水泥等。

5. 能源回收与储存材料：如超级电容器、锂离子电池、钠离子电池等。

6. 纳米材料：如纳米金属、纳米氧化物、纳米复合材料等。

7. 先进陶瓷材料：如高温陶瓷、超导陶瓷、陶瓷纳米纤维等。

在这些方向上，研究人员不断努力创新，为解决能源和环境问题作出贡献。

能源与环境材料的研究成果在国内外受到了广泛关注，相关论文发表在各个顶级学术期刊上。

其中，部分优秀论文来自我国科学家，展示了我国在能源与环境材料领域的研究实力。

总之，能源与环境材料是一个具有重要战略意义的领域，关乎国家能源安全、环境保护和可持续发展。

未来，随着科研技术的不断进步，相信能源与环境材料研究将取得更多突破，为人类创造更美好的未来。

生命科学和能源材料

生命科学和能源材料一、生命科学和能源材料的关联能源材料是指用于产生和储存能量的材料，而生命科学研究生命的本质和生物过程。

尽管这两个领域看似有些迥异，但事实上它们之间存在着千丝万缕的联系。

本文将探讨生命科学和能源材料领域之间的互相影响和合作，并介绍一些当前的研究进展。

二、能源材料在生命科学中的应用2.1 生物能源生物能源是指利用生物质材料作为能源的方式。

例如，利用植物的生物质制成生物燃料，如生物柴油和生物乙醇。

这些生物能源相对于传统的化石燃料更环保，减少了有害气体的排放，并且能够循环再利用。

生物能源的研究涉及到生物质的分解、转化和储存等过程，这正是生命科学的研究领域。

2.2 生物材料生物材料是指来自生物体的材料，如蛋白质、多糖和DNA等。

这些生物材料具有天然的结构和功能，可以被用于能源材料的制备和改良。

例如，生物材料可以作为催化剂、电极材料和储能材料，用于制备高效的能源设备，如太阳能电池和储能电池。

此外，生物材料还可以用于制备柔性和可降解的能源材料，用于搭建生物传感器和生物医学器械等。

2.3 生物燃料电池生物燃料电池是一种利用生物能源转化为电能的装置。

生物燃料电池利用生物体内的酶或细菌将生物能源转化为电能，从而实现能源的高效利用。

生物燃料电池不仅可以用于供电，还可以用于废水处理和生物传感等应用。

生物燃料电池的开发和优化需要借助生命科学和能源材料的交叉研究，以提高其性能和稳定性。

2.4 生物能量转化生物能量转化是指利用生物体内的化学能转化为其他形式能量的过程。

生物体内存在许多与能量转化相关的生物过程，如光合作用和呼吸作用。

这些生物过程不仅为生命提供了所需的能量，还为能源材料的开发和应用提供了灵感。

生命科学的研究成果可以为能源材料的设计和合成提供指导，以实现高效的能量转化和利用。

三、生命科学和能源材料的研究进展3.1 生物能源的高效利用随着能源危机的逐渐严重，生物能源的高效利用成为一项重要的研究课题。

关于磷酸铁锂电池的知识

关于磷酸铁锂电池的知识关于磷酸铁锂电池的知识导读：锂离⼦电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。

其中钴酸锂是⽬前绝⼤多数锂离⼦电池使⽤的正极材料。

从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是⼀种嵌⼊/脱嵌过程，这⼀原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。

磷酸铁锂电池，是指⽤磷酸铁锂作为正极材料的锂离⼦电池。

锂离⼦电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。

其中钴酸锂是⽬前绝⼤多数锂离⼦电池使⽤的正极材料。

从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是⼀种嵌⼊/脱嵌过程，这⼀原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。

1.介绍磷酸铁锂电池属于锂离⼦⼆次电池，⼀个主要⽤途是⽤作动⼒电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很⼤优势。

磷酸铁锂电池充放电效率较⾼，倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。

⽽铅酸电池约为80%。

2.⼋⼤优势安全性能的改善磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在⾼温或过充时也不会像钴酸锂⼀样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。

有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有⼩部分样品出现燃烧现象，但未出现⼀例爆炸事件，⽽过充实验中使⽤⼤⼤超出⾃⾝放电电压数倍的⾼电压充电，发现依然有爆炸现象。

虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已⼤有改善。

寿命的改善磷酸铁锂电池是指⽤磷酸铁锂作为正极材料的锂离⼦电池。

长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最⾼也就500次，⽽磷酸铁锂动⼒电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5⼩时率)使⽤，可达到2000次。

同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护⼜半年”，最多也就1~1.5年时间，⽽磷酸铁锂电池在同样条件下使⽤，理论寿命将达到7~8年。

综合考虑，性能价格⽐理论上为铅酸电池的4倍以上。

⼤电流放电可⼤电流2C 快速充放电，在专⽤充电器下，1.5C 充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,⽽铅酸电池⽆此性能。

- 新能源材料复习

一、名词解释1、二次电池2、薄膜太阳能电池3、燃料电池4、核能5、新能源6、储能技术7、热核反应8、碱性蓄电池9、新能源材料10、生物质能11、地热能二、基本知识1、可再生能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能和水能等.2、相变储能材料的热物性主要包括: 热导率、比热容、热膨胀系数、相变潜热、相变温度。

3、锂离子电池正极材料氧化物类主要有：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4)、钒酸锂（Li3V2O5）、三元氧化物材料等。

4、锂离子电池负极材料主要有：中间相微珠碳(MCMB）、石墨化碳、碳纤维、碳纳米管、金属合金、硅基材料等。

5、硅是目前太阳能电池的主要材料之一,按照其微观结构的不同，用于太阳能电池的硅分为单晶硅、多晶硅和非晶硅.6、黄铜矿基太阳能电池材料主要有：CuInSe2、CuGaSe2、Cu（In，Ga)Se2、CuInS2等。

7、核能利用是人类高效率利用核能,使核燃料在受控条件下发生核反应,按照反应方式可分为：核裂变与核聚变。

8、氢能是对环境无害的绿色能源，获取氢的原料是水，资源丰富，氢使用后产物是纯水或水蒸汽，故此氢是完全可再生的燃料。

氢能源系统的技术关键是氢的制造、储存、运输和利用技术.9、质子交换膜燃料电池（PEMFC)的双极板材料大致可分为碳（石墨）材料、金属材料和复合材料。

10、透明导电薄膜玻璃是在玻璃基底上通过物理或者化学方法制作的透明导电氧化物薄膜，主要包括In2O3, SnO2，ZnO, CdO氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料,例如In2O3:Sn(ITO), ZnO:In(IZO）, ZnO：Ga(GZO），ZnO：Al（AZO).11、镍氢电池的正极材料—球形Ni(OH)2的制备方法主要有三种:化学沉淀结晶法；镍粉高压催化氧化法；金属镍电解沉淀法.12、镍氢电池的负极材料—储氢合金按照组成配比（或晶型）可以分为AB5、AB2、AB、A2B型四种.13、碱性电池的种类：铁镍电池；镉镍电池;镍氢电池；锌银电池。

电催化析氧 oer 异质结二维材料-概述说明以及解释

电催化析氧oer 异质结二维材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：电催化析氧反应（OER）是一种重要的能源转化过程，能够将水分解成氧气和氢气。

在能源存储和转换领域具有重要意义。

近年来，随着二维材料的发展和研究，二维材料在电催化析氧反应中展现出了优异的性能和潜在应用价值。

同时，异质结作为一种有效调控材料性质的手段，在电催化析氧反应中也发挥着重要作用。

本文将重点讨论电催化析氧反应中异质结二维材料的研究进展，探讨其在提高催化活性和稳定性方面的潜力，并展望未来研究方向。

1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中，将概述电催化析氧反应(OER)及其在能源领域的重要性，介绍二维材料在电催化析氧反应中的应用情况，并探讨异质结对电催化析氧反应的影响。

在正文部分，将详细讨论电催化析氧反应的重要性，介绍二维材料在该反应中的应用现状，以及异质结对电催化析氧反应的影响机制。

最后，在结论部分将总结电催化析氧反应中异质结二维材料的研究进展，并展望未来的研究方向。

整篇文章将围绕着电催化析氧反应的重要性、二维材料的应用及异质结的影响展开深入的讨论，旨在为相关研究提供理论参考与技术支持。

1.3 目的本文旨在探讨电催化析氧反应（OER）中，异质结二维材料所起到的作用及其在提高催化效率方面的潜在机制。

通过对二维材料和异质结的结构特性进行深入分析，探讨其对电催化反应的影响，并在这一基础上提出展望未来研究方向。

通过本文的研究，可以更加深入地了解异质结二维材料在电催化析氧反应中的重要性，为未来设计和制备高效催化剂提供有益的参考和指导。

2.正文2.1 电催化析氧反应(OER)的重要性电催化析氧反应(OER)是一种重要的电化学过程，它在许多能源转化和储存技术中发挥着关键作用。

在水电解制氢、燃料电池、锂空气电池等能源设备中，OER都是一个不可或缺的步骤。

在OER过程中，水分子被分解成氧气和质子，释放出电子以产生电流。

富锂锰基层状锂离子电池正极材料的研究现状

富锂锰基层状锂离子电池正极材料的研究现状张嘉;朱泽华;王海峰【摘要】富锂层状正极材料(LLOs)x Li2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Mn,Ni,Co,Fe,Cr,etc)以其超高的充放电容量及较低的成本受到了越来越多的关注.然而,该类正极材料的微观结构和反应机理尚不清楚.与此同时,也存在着一些问题,例如较低的首次库仑效率、较差的倍率性能以及工作电压衰减问题,这些都需要通过研究去克服.着眼于富锂层状正极材料研究现状,讨论了其微观结构、反应机理及电化学性能.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)006【总页数】4页(P1323-1326)【关键词】锂离子电池;富锂层状锰基正极材料;微观结构;反应机理【作者】张嘉;朱泽华;王海峰【作者单位】西南石油大学材料科学与工程学院,四川成都610500;西南石油大学材料科学与工程学院,四川成都610500;中国石油工程设计有限责任公司北京分公司,北京100085【正文语种】中文【中图分类】TM912.9如今，化石能源的消耗、全球气候的变暖以及环境污染这些问题逐渐使得传统化石燃料不能满足全球经济迅速发展的要求，从而对一些新能源资源，例如潮汐能、风能、太阳能、地热能等进行了广泛且深入地研究。

然而，这些能源在时间和空间上并不是稳定存在的，并且要通过适当转换和储存才能被应用[1]。

因此，可充电锂离子电池(LiBs)因其高能量密度、大充放电容量、长循环寿命和良好的安全性已经成为了极具吸引力的能源资源。

锂离子电池的电化学性能很大程度上取决于电解液及反应电极的特性和微观结构，正极材料的性质尤为重要，例如橄榄石结构的LiFePO4，尖晶石结构的LiMn2O4，LiCoO2，LiNi0.8-Co0.15Al0.05O2，LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2等材料都已经在锂离子电池中实现了商业化应用[1-2]。

然而，上面提到的正极材料几乎都达到了它们可充电比容量的极限(120～200 mAh/g)[2-6]并且由于Co离子存在毒性、价格昂贵，使它们已经无法满足锂离子电池在能量密度、循环寿命及安全问题方面日益增长的性能及环境要求，所以需要对锂离子电池正极材料进行更多更深入的研究。

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）一、MCFC概述1．1 燃料电池简述燃料电池(FC)是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，结构如图1-1所示。

它的发电方式与常规的化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料(如氢)的氧化过程，阴极催化氧化剂(如氧)的还原过程，导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成总的电回路。

在电池内这一化学能向电能的转化过程等温进行，即在燃料电池内，可在其操作温度下利用化学反应的自由能。

但是，燃料电池的工作方式又与常规的化学电源不同，它的燃料和氧化剂并非贮存在电池内。

同汽油发电机相似，它的燃料和氧化剂都贮存在电池之外的贮罐中。

当电池工作时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时排出一定的废热，以维持电池温度的恒定。

燃料电池本身只决定输出功率的大小，其贮能量则由燃料罐和氧化剂罐的贮量决定。

总体上，燃料电池具有以下特点：(l) 不受卡诺循环限制，能量转换效率高。

(2) 燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定。

(3) 环保问题少。

(4) 负荷应答速度快，运行质量高。

图 1-1 燃料电池结构示意图由于FC具有以上显著的优点，在50~60年代呈现第一个研制高峰，那时侧重于发展碱性FC，尽管后来未曾象预期的那样在交通工具及大型电厂获得应用，但是FC在航天飞行中取得的成功足以证明它所具有的突出优点。

70年代初，由于投资减少，FC研究进入低潮。

70年代末，由于材料科学的进展和世界性的能源紧缺，开发新的发电技术，提高石油、天然气和煤炭等矿物燃料的利用率又成为人们关注并具有深远意义的课题，这样FC研究又呈现第二个高潮，此时则侧重于发展磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。

现在，燃料电池作为继水力、火力和原子能之后的第四代电源止受到世界的瞩目。

1．2 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）熔融碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell，首字母缩写为MCFC)，通常被称为第二代燃料电池，因为预期它将继磷酸盐燃料电池之后进入商业化阶段。

环境材料学

环境材料学
环境材料学是一个涉及材料科学和环境科学的交叉学科领域。

它研究材料在环境中的行为、性能以及与环境相互作
用的影响。

环境材料学的目标是开发出对环境友好的材料，并实现可持续发展。

在环境材料学中，研究的主要内容包括：
1. 材料的生命周期评估：评估材料从产生到使用、处理和
废弃的整个生命周期中对环境的影响，包括能源消耗、废
物排放、毒性等。

2. 环境污染控制：开发出具有高效污染物去除能力的材料，如吸附剂、催化剂等，用于水处理、废气处理等环境污染
控制领域。

3. 可再生能源材料：研究和开发可用于太阳能、风能等可再生能源的材料，如太阳能电池、风力发电材料等。

4. 环境友好材料设计：设计和开发对环境影响较小的新型材料，如生物可降解材料、可循环利用材料等，以减少资源消耗和废物产生。

环境材料学的研究和应用对于提高环境保护水平、实现可持续发展具有重要意义。

它可以帮助减少环境污染、节约资源、降低能源消耗，并促进绿色经济的发展。

锂离子电池论文

摘要随着电力行业的高速发展，锂离子电池的研究已成为当代的热点研究课题。

研究锂离子电池，最主要的是对正极材料的研究，因为锂离子电池由于受到技术制约而使其性能得不到充分发挥。

锂离子电池在实际应用中有着循环使用寿命较长、首次充放电比容量高、对环境无污染等优点，已经成为21世纪绿色电源的首选。

目前常用的正极材料主要是LiCoO2，由于LiCoO2合成简单，充放电电压平稳，已经广泛用于各个领域，但是LiCoO2中钴材料价格较贵，毒性较大对环境污染严重，实际容量只有理论容量的二分之一，导致它的使用受到严重限制。

这就迫使研究者寻找新型的正极材料来代替LiCoO2。

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料价格低，热稳定性高，循环稳定性能良好，是目前高容量电极材料发展的主要方向。

本文将采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，然后利用XRD、SEM、充放电及循环性能测试对其进行结构、形貌研究并测试其电化学性能。

共沉淀法制备材料能有效节省材料的制备时间，选择合适的沉淀体系，加入一定量表面活性剂，严格控制反应体系PH在11，配锂量要大于一般的固相反应。

当配锂量在1.1时，前驱体经过500 ℃预处理，然后在850 ℃下焙烧20 h可得到粒径均匀，分散性好的细小颗粒；溶胶-凝胶法制备材料时，通过控制合适的络合剂、易分解的金属离子盐以及反应过程中的温度、时间、PH等条件，找到溶胶-凝胶法制备材料的最佳工艺条件。

实验表明，采用适当的反应过程和适宜的PH(6-6.3)值可以得到颗粒细小、均匀且分散性良好的粉状材料，使用这种粉体材料经过500 ℃预处理，然后在850 ℃下焙烧20 h 可以得到粒径在100～300 nm，均匀分布的粉末颗粒。

首次充放电实验表明，这种材料具有良好的循环稳定性能和较高的容量。

关键字：锂离子电池；正极材料；共沉淀；溶胶-凝胶法；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2AbstractWith the high-speed development of the power industry, the research of lithium ion battery has become a hot research topic in the contemporary. Research on lithium ion batteries, the most important is the study of the anode materials, because of the lithium ion batteries due to technical constraints and make not give full play to its performance. In actual application of lithium ion battery has a first charge and discharge cycle a long service life, the advantages of high specific capacity, on the environment pollution-free, has become a 21st century green power of choice. The positive materials of the commonly used at present is mainly LiCoO2, as a result of LiCoO2 synthesis is simple, stable charge and discharge voltage, has been widely used in every field, but in the LiCoO2 cobalt material price is more expensive, bigger toxicity to environment pollution is serious, the actual capacity is only half of the theory of capacity, led to its use is limited by serious. This forces the researchers looking for new to replace the LiCoO2 cathode material. LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material price is low, high thermal stability, stable cycle performance is good, is currently the main development direction of high capacity electrode materials.This thesis will use the coprecipitation method and sol-gel method of lithium ion battery cathode material LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, then using XRD, SEM, charge-discharge and cycle performance test research on the structure, morphology and test their electrochemical performance.Coprecipitation preparation material can effectively save the preparation time, select the appropriate system of precipitation, surface active agent was added into, strict control of reaction system PH in 11, with lithium content than ordinary solid phase reaction. Precursor when the amount of lithium in 1.1 after 500 ℃preprocessing, and then roasting 20 h under 850 ℃can get uniform particle size, good dispersion tiny particles; Sol-gel method materials, by controlling the appropriate complexing agent and metal ion salt and easy decomposition reaction conditions, such as temperature, time and PH on the find material optimum process conditions of sol-gel method. Experiments show that the proper reaction process and the suitable PH value (6-6.3) can be particles small, uniform and good dispersancy powder materials, the use of this powder materials after 500 ℃preprocessing, and then roasting 20 h under 850 ℃can get grain size in 100 ~ 300 nm, uniform distribution of powder particles. The first charge and discharge experiments show that the material has good cycle stability performance and higher capacity.Key Words:Lithium-ion battery, Cathode material,Coprecipitation,Sol-Gel method, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论........................................................................................................................... - 1 -1.1 研究背景........................................................................................................ - 1 -1.2 锂离子电池概述............................................................................................ - 1 -1.2.1 锂离子电池的发展历程..................................................................... - 1 -1.2.2 锂离子的应用及前景......................................................................... - 2 -1.2.3 锂离子电池的结构和工作原理......................................................... - 2 -1.2.4 锂离子电池的特点............................................................................. - 4 -1.3 锂离子电池正极材料.................................................................................... - 4 -1.3.1 氧化镍锂(LiNiO2)正极材料 .............................................................. - 5 -1.3.2 氧化钴锂(LiCoO2)正极材料.............................................................. - 5 -1.3.3 氧化锰锂(LiMnO2)正极材料............................................................. - 6 -1.3.4 橄榄石结构(LiMPO4)正极材料......................................................... - 6 -1.3.5 尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)正极材料.................................................... - 7 -2 实验条件与测试方法............................................................................................... - 8 -2.1 化学试剂及主要设备.................................................................................... - 8 -2.1.1 化学试剂............................................................................................. - 8 -2.1.2 主要设备............................................................................................. - 9 -2.2 电极的制备和电池的组装............................................................................ - 9 -2.2.1 电极的制备......................................................................................... - 9 -2.2.2 电池的组装....................................................................................... - 10 -2.3 主要测试方法...................................................................... 错误!未定义书签。

磷酸铁锂综述

磷酸铁锂综述引言能源问题与环境问题日趋严重,现阶段使用的石化能源也会在未来中使用殆尽,寻找新的替代能源是现在的重点.伴随人们节能意识的加强,电动车和混合电动车以与动力电源等也得到了迅猛的发展.目前,电动车或混合电动车中主要使用的铅酸和镍氢电池使用寿命短,容易污染环境;而锂离子电池以其优良的性能,一经发现就受到广泛的关注,具有取代铅酸和镍氢电池做电动车或混合电动车电源的绝对优势.锂离子电池锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池, 具有高电压、高能量密度<包括体积能量、质量比能量>、低的自放电率、宽的使用温度X围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以与可以大电流充放电等优点,是未来几年最有潜力的电源电池,但是制约锂离子电池大量推广工业化的瓶颈之一就是正极材料,在要求锂离子电池上述优点稳定性的前提下,价格和资源问题也是不可忽视的重要因素.目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、L iNiO2 以与LMi n2O4 等, 但由于钴有毒且资源有限, 镍酸锂制备困难, 锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素, 制约了它们的应用和发展.因此, 开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要.1997年,Goodenough等首次报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂可以用作锂电池以来,引起了广泛的关注和大量的研究,磷酸铁锂具有170mAh/g的理论比容量和3.5V的对锂充电平台,与上述传统的锂电池材料相比,具有原料来源广泛,成本低,无环境污染,循环性能好,热稳定性好,安全性能突出等优点,是动力型锂离子电池的理想正极材料.LiFePO4的结构和性能LiFePO4具有橄榄石结构,正交晶系,其空间群是Pmnb型.O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列,只能为Li+提供有限的通道,使得室温下Li+在其中的迁移速率很小.Li与Fe原子填充O原子八面体空隙中.P占据了O原子四面体空隙.一个FeO6八面体与两个LiO6八面体共棱；由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列, 使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌, 也因此具有了相对较高的理论密度< 3.6 g/ cm3 >.在此结构中, Fe2+ /Fe3+相对金属锂的电压为3. 4 V, 材料的理论比容量为170mAh /g.磷酸铁锂充放电原理图是LiFePO4充放电过程中的相变过程.室温下,LiFePO4的脱嵌Li行为实际是形成FePO4和LiFePO4的两相界面的两相反应过程.充电时,Li+从FeO6层面间迁移出来,经过电解液进入负极,发生Fe2 +向Fe3 +转变的氧化反应,为保持电荷平衡,电子从外电路到达负极;放电时,发生还原反应,与上述过程相反,即充电:LiFePO4 - x Li + + x e →x FePO4 + <1 - x> LiFePO4放电:FePO4 + x Li + + x e →x LiFePO4 + <1 - x> FePO4目前, 在解释LiFePO4 中Li + 脱嵌机理的众多理论中, 最被接受的两种理论模型是: <1> 由A.K. Padhi 等人提出的辐射状锂离子迁移模型, 如图1 所示.其原理是Li +脱离LiFePO4 形成FePO4时, LiFePO4 和FePO4 间存在一个FePO4 界面接口.充电Li x FePO4 /Li1 - x时, 随着Li+脱嵌的不断进行, 该接口逐渐向内核推进, 接口的面积不断减少, 但要维持充电电流, Li + 和电子通过接口的速率就要不断上升.而Li +的扩散速度在一定条件下为常数, 这就意味着当界面面积小到所需的Li + 扩散速度达到其最大扩散速度时, 接口面积达到一个临界面积, 充电过程将中止, 位于接口内还未脱嵌的LiFePO4 由于无法被利用而造成容量损失.放电过程Li + 重新由外向内镶嵌时, 一个新的环状接口快速向内移动最后达到粒子中心, 未转换的FePO4 与脱出相似, 于是在LiFePO4 核周围留下一条FePO4 带, 从而造成LiFePO4 容量的衰减.这主要是受扩散控制引起的, 降低电流密度可在一定程度上恢复这部分容量, 但又牺牲了快速充放电能力, 所以可行的办法是尽可能地缩短Li + 扩散路径, 如制备纳米粉体或者多孔材料, 可以减少有效电流密度, 加快电化学反应的速度, 改善其高倍率性能.<2> A. S. Andersson 等人发现约20 %～25 %的LiFePO4 在充放电过程中不参与反应, 但可以通过改变颗粒的尺寸大小和表面形态来降低这个数字.发现容量随着温度的升高而增加, 支持了Li 的扩散受到每个粒子限制的说法, 并提出了马赛克锂离子迁移模型, 如图 2 所示.该模型同样认为脱嵌过程是Li + 在两相LiFePO4 / FePO4 接口的脱出、嵌入过程, 但充电过程不是如 A. K. Padhi 等人所认为的均匀地由表与里向内核推进的过程, 而是在LiFePO4 颗粒的任一位置发生.随着脱出的不断进行, Li + 脱出生成的FePO4 区域也不断增大,最后生成的FePO4 区域接触交叉, 部分没有接触的残留LiFePO4 被无定形物质包覆, 成为容量损失的来源, 放电过程与之类似.当今一般认为Li + 的脱嵌过程中是以上两种模型并存的过程, 即在"呈辐射状〞迁移的区域上具有"马赛克〞特征[5 ] .另外, 王德宇[ 6 ] 认为充放电过程中LiFePO4颗粒的破裂也是其容量损失的一个主要原因.在Li + 的脱出/ 嵌入过程中两相界面上有很强的剪切应力, 而且是晶粒越大, 应力越大.随着循环的进行, 某处应力最大的平面变成断面, 而且会出现多条相互平行裂纹.多次循环后仍然能够引起颗粒的开裂, 使得电极材料的电接触变差、容量变差.而当用碳包覆LiFePO4 做成纳米小颗粒时, 并没有发现LiFePO4 颗粒裂开的现象, 原因是碳包覆降低了颗粒尺寸, 减小了单个颗粒应力.磷酸铁锂制备方法磷酸铁锂正极材料的性能在一定程度上取决于材料的形态、颗粒的尺寸以与原子排列,因此制备方法尤为重要,目前制备磷酸铁锂的方法主要有：固相法和液相法,固相法包括高温固相反应法、碳热还原法、微波合成法和脉冲激光沉淀法；液相法包括溶胶-凝胶法、模板合成法、乳液干燥法、水热合成法、喷雾干燥法、沉淀法以与溶剂热合成法等.固相法〔1〕高温固相反应法高温固相反应法是指在高温的条件下各固相反应物之间发生反应,进而得到所需产物的一种材料制备方法.该法制备工艺简单、易于产业化,进而大规模生产.通常以铁盐〔如草酸亚铁FeC2O4·2H2O〕、磷酸盐〔如磷酸二氢铵〔NH4〕2HPO4〕和锂盐〔如碳酸锂Li2CO3〕为原料,按照化学计量比充分混合均匀后,在惰性气体氛围内先经过较低温预分解,再经高温焙烧,研磨粉碎制成.J.K.Kim等人用用Li2 CO3 、FeC2O4 ·2 H2O和N H4 H2 PO4 作为原材料,混合原材料质量分数为7.8%的乙炔黑粉末,在600℃的氮气氛围中退火10h,得到直径约为80nm并在表面包覆了一层约5nm无定形碳的LiFePO4 / C 颗粒,即使在1C、2C和3C的高倍率下初始容量分别为142、132和113mAh/g,分别为理论容量的83.5%、77.6%和66.5%.高温固相合成法的优点是操作与工艺路线简单,工艺参数易于控制,制备的材料稳定,易于实现工业化大规模生产.缺点是：：①粉体原料需要长时问的研磨混合,且混合均匀程度有限,掺杂改性效果较差；②要求较高的热处理温度和较长的热处理时间,能耗大；③产物在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别,易出现Fe的杂质相；④材料电化学性能不易控制；⑤采用的草酸亚铁比较贵,材料制造成本较高；反应时需要大量的惰性保护气体,惰性气体成本较高；⑥同时烧结过程中会产生氨气、水、二氧化碳,他们在炉膛内经过冷却的过程时会产生碳酸氢铵晶体颗粒而造成产品的污染.此外,氨气的产生不利于环保,应进一步增加尾气处理设备.〔2〕碳热还原法碳热还原法也睡高温固相法的一种,是比较容易工业化的合成方法,多数,多数以磷酸二氢锂<LiH PO >、三氧化二铁<Fe O >或四氧化三铁、蔗糖为原料,均匀混合后,在高温和氩气或氮气保护下焙烧,碳将三价铁还原为二价铁,也就是通过碳热还原法合成磷酸铁锂.优点：解决了在原料混合加工过程中可能引发的氧化反应,使合成过程更为合理,同时改善了材料的导电性.缺点：反应时间相对过长,温度难以控制,产物一致性要求的控制条件更为苛刻,难以适应工业化生产.〔3〕微波合成法微波合成法是指在电磁场的作用下,物质吸收电磁能发生了自发热过程,导致温度升高而发生反应,进一步反应得到产物.该方法具有加热时间短,加热速度快,热能利用率高等优点.同时生产过程中利用活性炭吸收微波后产生的还原性气氛迅速加热前驱体,省去了通入惰性气体的过程.缺点是反应原料在反应过程中会有其他不利于环保的气体产生,只有通过尾气处理,增加了工艺改进的复杂性,同时生产过程较难控制,设备投入较大.〔4〕脉冲激光沉淀法Iriyama等首先使用固相合成方法制备出LiFePO4,然后将材料压片后在氩气中800℃煅烧24h,使用常规的脉冲激光沉淀系统得到薄层的LiFePO4,该材料具有良好的循环稳定性,循环100周后容量保持初始容量的90%.Sauvage等通过研究不同厚度LiFePO4薄膜的电化学性能,他们发现离子电导率是限制薄膜电极的主要因素.该方法是一种制备薄膜电极的方法,但是需要特殊的设备.液相法溶胶-凝胶法溶胶凝胶法是以无机盐或金属醇盐为前驱物,经水解缩聚过程逐渐凝胶化与相应的后处理而得到所需原料的方法.为了提高制备出的LiFeP4电化学性能,往往在原料中加入少量的金属或者表面活性剂.Croce等以Fe<NO3 >3,H3 P0 4和LiOH为原料,添加质量分数1％的cu或Ag作为导电剂,采用溶胶一凝胶法合成出LiFePO4正极材料,加入铜粉的材料在0．2 C放电倍率下首次放电比容量为140 mA·h／g,比没有包覆金属粉末的提高了25 mA·h／g溶胶-凝胶法的优点：前驱体溶液化学均匀性好〔可达分子级水平〕、凝胶热处理温度低、粉体颗粒粒径小而且分布窄、粉体烧结性能好、反应过程易于控制、设备简单.缺点是干燥收缩大、工业化生产难度大、合成周期较长.〔2〕模板合成法模板法是溶胶-凝胶法的进一步发展,它可以根据合成材料的大小和形貌设计模板,通过模板的空间限制和调控对合成材料的大小、形貌、结构和排布等进行控制,对纳米磷酸铁锂的合成有指导意义.但是由于生产成本高,不适合大批量生产.Yang等以FeC2O4·2H2O,<N H4 > H2 PO4和Li2CO3为原料制备磷酸铁锂,用三种不同的有机凝胶来包覆碳,分别是聚丙烯酰胺模板、糖和酚醛树脂.结果显示含30%聚丙烯酰胺的混合物制得的样品粒径约30～50nm,包覆了5.6%的碳,且表现了最好的电化学性能,在所有样品中具有最高的能量密度,在C/6倍率放电容量为113.2mAh/g.Yu等以Li2CO3 、Fe <NO3 > 3 ·9H2O、N H4 H2 PO4为原料,柠檬酸为模板,合成过程中还结合了喷射干燥,制备出了介孔磷酸铁锂材料.所得颗粒为34～52nm多孔球体.0.1C下放电容量为158.8mAh/g,在20C放电容量仍有59.7mAh/g,循环稳定性好,不同倍率下40个循环后放电容量几乎保持在初始容量的95.5%.〔3〕乳液干燥法Myung等将1：1：1的的LiNO,、Fe<NO3 >3,、<NH4 >2 HPO4溶于水中,得到的混合液与一种油相〔Tween 85和煤油混合物〕混合得到均匀的水油型乳液.将上面得到的乳液滴在热煤油〔170～180℃〕中就得到粉体的前躯体,干燥后的前驱体在无空气箱中300 ℃或者400 ℃燃烧一定时间,得到的粉末然后在Ar气氛下,管式炉中继续热处理.不同温度下煅烧干燥后的前躯体发现最佳温度是750℃,制备的复合材料具有10 -4S／cm的电导率,在11C倍率下放电容量超过90 mA·h／g.这种合成方法的优点是反应物混合均匀,有效抑制生成颗粒的团聚现象.〔4〕水热合成法水热合成法是指在高温、高压条件下,以水溶液为反应介质,在密封的压力容器中进行化学反应的合成方法,该法的主要过程就是溶解- 再结晶的过程.由于水热体系中O的溶解度较小,因此水热条件下无需惰性气氛,常以可溶性亚铁盐、2锂盐和磷酸为原料直接合成LiFePO4 .该方法具有物相均一、过程简单等优点,但对生产设备的要求高,工业化生产的困难较大.X俊玲以LiOH ·H2 O、FeSO 4·7H2O、H3 PO4为原料,加入少量的表面活性剂<预计产物量的2 wt％>,置于密封的釜体中升温至180℃保温4 h,然后以预定降温速度进行冷却降温至100℃以下,过滤、洗涤,样品于120℃下真空干燥2 h,将所得粉体与15％葡萄糖混合,放人管式炉,N2保护下600 ℃保温2 h,得碳包裹的LiFePO ／c复合材料.结果表明,在30℃的环境温度下,材料0．2 C、1 C和5 C首次充放电比容量分别为157、152和136 mA·h／g,经过35次5 C倍率充放电循环后,比容量无衰减.J in 等以LiOH ·2H2O、FeSO4 ·7H2O、<NH4 > 3 PO4 ·3H2O 为原料,按摩尔比 2.5 ∶1 ∶1 配料,添加L-抗坏血酸作为还原剂,防止水热反应过程中Fe2 + 向Fe3 + 的转化以与阻止在退火过程中α-Fe2O3 的形成.发现在170 ℃下水热反应10h ,500 ℃下烧结1h 所得材料最好.通过该法制备出的LiFePO4 / C 粉末平均粒径为200nm ,在0. 1C条件下首次放电容量为167mAh /g.优点：水热法可以在液相中制备超微细颗粒,原料可以在分子级混合.具有物相均匀、粉体粒径小以与操作简单等优点,且具有易量产、产品批量稳定性好、原料价廉易得的优点.同时生产中不需要惰性气体.缺点是水热合成法制备的产物结构中常常存在铁的错位,生成亚稳态的FePO4,影响了产物的化学和电化学性能.同时也存在粒径不均匀、物相不纯净、设备投资大〔耐高温高压反应器的设计制造难度大,造价也高〕或工艺较复杂的缺点.〔5〕喷雾干燥法喷雾干燥法是将金属盐溶解于溶剂中形成均匀的溶液, 呈流变相, 使起始原料达到分子级混合,通过物理手段使其雾化, 再经过物理、化学途径将其转变为超微粒子的方法磷酸铁锂表征技术存在问题与展望。

energy environmental science 自然指数 -回复

energy environmental science 自然指数-回复什么是能源环境科学？能源环境科学（Energy Environmental Science）是一门跨学科的科学领域，涉及能源生产、转化、利用与储存过程中对环境的影响以及环境问题对能源系统的反馈。

它旨在研究和解决能源供应与环境保护之间的矛盾，并推动可持续能源发展与生态环境保护的协调发展。

能源环境科学的研究领域非常广泛，包括可再生能源、清洁燃烧、能源转换与储存、能源系统分析和评估、环境影响评价等。

它涵盖了化学、物理、材料学、工程学、环境科学等多个学科的知识和技术，综合运用这些学科的理论和方法来解决能源与环境相关的问题。

可再生能源是能源环境科学的一个重要研究方向。

传统的能源生产方式，如化石燃料的燃烧，会产生大量的温室气体和其他污染物，对全球气候和环境造成严重影响。

而可再生能源，如太阳能、风能、水能等，具有无限可再生、无污染排放的特点，被认为是解决能源与环境之间矛盾的重要途径。

能源环境科学致力于提高可再生能源的转化效率、降低成本，并解决可再生能源与电网系统的集成和稳定性等问题。

清洁燃烧也是能源环境科学的一个重要研究方向。

传统燃煤和燃油的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体和颗粒物，对大气环境和人类健康造成威胁。

能源环境科学通过改进燃烧技术、研发高效低污染的燃料以及发展新型排放控制技术等手段，致力于实现能源利用过程的清洁化和高效化。

能源转换与储存也是能源环境科学的重要研究领域。

随着可再生能源的快速发展，能源转换和储存技术对于解决可再生能源的间歇性和波动性问题至关重要。

能源环境科学通过研究新型能量转换材料和装置、开发高效储能技术等，推动能源转换和储存技术的创新和进步。

能源系统分析和评估是能源环境科学的重要研究方法。

它通过建立能源系统模型和综合评估方法，定量分析不同能源方案的技术、经济、环境等综合效益，并为制定能源政策和决策提供科学依据。

lifeo2熔点

lifeo2熔点
（原创实用版）
目录
1.lifeo2 的概述
2.lifeo2 的熔点特性
3.lifeo2 的应用领域
正文
【lifeo2 的概述】
lifeo2，化学名为二氧化锂（Lithium Oxide），是一种无机化合物，由锂和氧两种元素组成。

在化学性质上，它属于碱性氧化物，具有高熔点、高硬度、高热稳定性等特性。

【lifeo2 的熔点特性】
lifeo2 的熔点较高，达到了 2730 摄氏度，这意味着在常规条件下，它是一种固态物质。

在工业生产中，需要通过高温加热等方式将其熔化，以便进行后续的化学反应和材料制备。

【lifeo2 的应用领域】
由于 lifeo2 的高熔点特性，使其在多个领域都有广泛的应用。

以下是一些具体的应用领域：
1.陶瓷行业：lifeo2 可用作高温陶瓷的成分，提高陶瓷的熔点和硬度。

2.玻璃行业：lifeo2 可用于生产高强度、高热稳定性的玻璃制品，如航空玻璃、防弹玻璃等。

3.锂电池：lifeo2 是锂电池的重要原材料之一，可用于制作锂电池的正极材料，提高锂电池的稳定性和容量。

4.核工业：lifeo2 的高热稳定性使其在核工业中也有应用，如用作核反应堆的冷却剂等。

总之，lifeo2 的高熔点特性使其在多个领域具有广泛的应用前景。

锂离子蓄电池正极活性材料磷酸亚铁锂

收稿日期:2002211205 基金项目:福建省教育厅资助项目(JB 02154、JA 02159);福建省自然科学基金资助项目(E 0110021) 作者简介:甘晖(1970—),男,福建省人,讲师,主要研究方向为分析化学和电化学。

Biography :G AN Hui (1970—),male ,lecturer.锂离子蓄电池正极活性材料磷酸亚铁锂甘　晖,　童庆松,　汪冰冰,　连锦明(福建师范大学化学系,福建福州350007)摘要:铁系正极材料是一类新型的锂离子蓄电池用正极材料。

铁资源丰富、价廉并且无毒,铁系正极材料有良好的发展潜力。

其中,橄榄石相的LiFePO 4有可能替代LiCoO 2成为新一代正极活性物质。

综述了橄榄石相磷酸亚铁锂的电化学性能、结构特征、合成方法、表征方法和容量损失等方面的研究进展,并讨论了该材料的进一步研究方向。

关键词:锂离子蓄电池;正极;磷酸亚铁锂中图分类号:TM 912.9 文献标识码:A 文章编号:10022087X (2003)0320339204LiFe PO 4a s the cathode active material for lithium ion batteryG AN Hui ,TON G Qing 2song ,WAN G Bing 2bing ,L IAN Jin 2ming(Depart ment of Chemist ry ,Fujian Normal U niversity ,Fuz hou Fujian 350007,Chi na )Abstract :The iron 2based cathode materials for lithium ion battery are promising due to its abundant resource ,low cost and environment friendly characteristic.Among them ,the olivine LiFePO 4is a potential active material for substituting LiCoO 2.The research progresses on the electrochemical properties ,structural characteristics ,synthesizing methods ,characterization methods and capacity loss of the olivine LiFePO 4are reviewed.The fur 2ther research trend of the material is also discussed.K ey w ords :lithium ion battery ;cathode ;LiFePO 4 锂离子蓄电池有许多优点:工作电压高,通常单体锂离子蓄电池的电压为3.6V ,而MH 2Ni 、Cd 2Ni 电池的电压为1.2V ,相差3倍;体积小、质量轻、比能量高(比能量是铅酸蓄电池的3倍,为各类镍型电池的2倍);循环寿命长,远高于其它电池。