鋰電池正極材料LiFePO4的結(jié)構(gòu)特點分析
來源：寶鄂實業(yè)
2020-04-14 19:22
點擊量：次
鋰電池正極材料LiFePO4的結(jié)構(gòu)特點
近年來，鋰離子電池碳正極材料的性能不斷提高，電解液的研究也取得了很大的進展，而正極材料的發(fā)展相對緩慢，制約了鋰離子電池整體性能的提高。因此，高性能負極材料的研究與開發(fā)成為當前鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。摘要鋰離子電池正極材料以其優(yōu)異的電化學(xué)性能、良好的環(huán)境友好性和廣泛的原料來源成為研究熱點。與LiCoO2、LiNO2、LiMn2O4相比，LiFePO4陽極材料具有較高的比容量(170mAh/g)，穩(wěn)定的工作電壓(3.5v)，良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性，突出的安全性能。是一種很有前途的綠色環(huán)保材料。
Olivine LiFePO4屬于正形系統(tǒng)的Pnmb空間點群，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 LiFePO4晶體結(jié)構(gòu)示意圖
在LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)中，O呈略微扭曲的六角形緊密排列。Li和Fe分別占據(jù)八面體的4a和4c位置，形成FeO6八面體和LiO6八面體。P占據(jù)了四面體的4c位，形成了PO4四面體。在BC平面上交替層FeO6。在FeO6層之間，相鄰的LiO6八面體通過共邊上的兩個O連接成b方向的鏈。每個PO4四面體與FeO6八面體在邊緣上共享兩個O，兩個LiO6八面體在邊緣上共享O。Li+在4a處形成一條具有共邊的連續(xù)線性鏈，并與C軸平行，使得Li+具有二維的流動性，在充放電時可以自由脫開。此外，p-o共價鍵形成離域三維化學(xué)鍵，使LiFePO4具有良好的熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定性。
