新型混合聚阴离子锂离子电池正极材料中空微球和有序介孔结构制备与电化学特性研究

项目名称： 新型混合聚阴离子锂离子电池正极材料中空微球和有序介孔结构制备与电化学特性研究

项目编号： No.51372136

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 赵世玺

作者单位： 清华大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目以具有近两年颇受关注的具有潜在高容量的低成本硅酸盐聚阴离子正极材料Li2MSiO4为基础，针对硅酸盐正极材料存在多种同质异构体，在电化学充放电过程中结构不稳定，容量衰减快，循环性能差，以及电导率低倍率性能差的关键问题。拟将磷酸盐聚阴离子结构稳定性定高的优势与硅酸盐正极材料具有高容量的优势相结合，提出混合聚阴离子的创新思路，探索新型高容量混合聚阴离子正极材料Li2-xM[SiO4]1-x[PO4]x。同时采用采用阳离子掺杂手段，通过取代部分过渡金属离子，进一步稳定过渡金属八面体[MO6]结构，提高正极材料的循环稳定性。利用体系组元之一的SiO2纳米微球作为模板，采用自牺牲模板法制备具有空心微球结构的混合聚阴离子正极材料微球，提高此类正极材料的倍率性能。本课题重点研究SiO4与PO4四面体混合聚阴离子不同比例和介孔结构对Li2-xM[SiO4]1-x[PO4]x结构和电化学特性的影响。

中文关键词： 锂离子电池；硅酸锰锂正极材料；纯相合成；结构稳定性；结构转变

英文摘要： More recently, an entirely new class of polyoxyanion cathodes based on the orthosilicates, Li2MSiO4 (where M=Mn, Fe, and Co), has been attracting growing interest. Silicate polyanions compounds Li2MSiO4 is a class high capacity, low cost cheap, sustainabl

英文关键词： Lithium ion batteries；Li2MnSiO4 cathode material；preparation of pure phase；structural stability；structural evolution