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锂离子电池(LIBs)正极材料:面向高能量密度 LIBs 的材料相关方面综述

材料科学 2021-09-07 v2

摘要

本文综述了自 1980 年代初引入钴酸锂以来二次锂离子电池正极材料的发展。时光流逝,众多正极材料被设计与开发,以同时实现增强的容量与功率密度。然而,仍存在诸多挑战,如正极材料的循环稳定性、结构与热稳定性、更高的工作电压,以及充放电过程中用于高效离子与电荷传输的高离子与电子电导率。本文按时间顺序涵盖材料发展,将其分类为不同代锂离子电池正极材料。三元氧化物如 LiTMOx(TM=过渡金属)被视为第一代材料,而改性的三元和四元氧化物体系被视为第二代材料。当前的第三代即包含更高锂含量的复杂氧化物体系,如旨在更高能量密度的 Li2TMSiO4。此外,发展正朝向基于锂金属的电池推进,其有可能实现极高能量密度。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.10896,
  title  = {Cathode Materials for Lithium Ion Batteries (LIBs): A Review on Materials related aspects towards High Energy Density LIBs},
  author = {Ambesh Dixit},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10896},
  year   = {2021}
}

备注

35 pages, 5 figures, 4 tables