鋰電池材料未來發展趨勢及正極材料改性機理研究

　　鋰電池材料未來的發展趨勢是什么？比如，石墨負極終究會被取代，但是硅電極，金屬氧化物電極等等哪個才是未來的主力。鋰離子電池之后，鋰空氣電池，鋰硫電池等等未來誰會是接班人？

　　zola rao/文

　　寫的只能是自己的一點見解，這可是個浩大的工程，夠出一本書了，我簡單說下吧，主要從科研角度，商業上不太懂。

　　請跟我念兩遍：鋰離子的趨勢，使鋰離子電池具有較高的能量密度、功率密度，較好的循環性能及可靠的安全性能。

　　所以，一切鋰電的研究方向應該是往著這個方向發展的。發展的話，從材料上應該是正極材料，負極材料和電解質材料。

　　1.電極材料

　　正極材料

　　（1）傳統正極材料（LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等）的基礎上，發展相關的各類衍生材料，通過摻雜、包覆、調整微觀結構、控制材料形貌、尺寸分布、比表面積、雜質含量等技術手段來綜合提高其比容量、倍率、循環性、壓實密度、電化學、化學及熱穩定性。

　　（2）而三元材料（LiNixCoyMn1-x-y）和富鋰材料（Mn基和V基）具有較大的開發與技術研究空間和廣闊的應用前景。因此，鎳鈷錳三元材料、富鋰錳基釩基材料、性能優異的復合正極材料、以及高效節能的聚陰離子團正極材料是未來鋰離子電池正極材料的主流;開發更加高效節能的新型正極材料來克服和取代現有的存在缺陷的正極材料也是研究的熱點。

　　（3）一系列的過渡金屬氟化物、氧化物、硫化物以及氮化物被證實可以實現多電子轉移，實現很高的容量。基于轉化反應機制而實現儲鋰功能的電極材料具有比基于鋰離子嵌入脫出機制的傳統鋰離子電池電極材料高出2～4倍以上的比容量。不過還存在很多問題需要解決，這類材料的研究相對比較少，機制上還有很多說不清楚的地方。

　　（4）看文獻中，還有人做過有機正極材料，主要是分為導電聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物和羰基化合物等，（具體的我了解的不是很多，如果有了解的希望能夠補充）。　　

　　其中P1、P2為有機電極材料（可以是小分子也可以是聚合物）,M+,A+為摻雜的正負離子,通常為Li+、Na+、（C4H9）4N+和Cl\ CICV、PF6-等。P1-M+，P2+A-、PI+A-、P2-M+為摻雜后的有機電極材料。　　

　　負極材料