但是以其为正极材料制备的电池过电压高，放电不充分，Ni3+易还原成Ni2+。高温状态下Li盐易挥发，产生缺陷。而且锂离子和镍离子易产生阳离子混排，造成充放电效率低。

1.3.3 锰酸锂

猛的价格便宜，对环境友好，安全性能优异，掺杂后稳定性好，但是正极材料中含有Li2MnO4，充放电循环式也有部分LiMnO2通过不可逆相变转化为Li2MnO4，使得充放电量降低,循环性能降低。另外，这种电池的高温性能差，合成困难，使其发展受到了限制。

1.3.4磷铁酸锂

LiFePO4与FePO4结构不变，锂离子的脱嵌和嵌入都能保持良好的结构，循环性能好，原料广泛，无污染。但是其自身的结构限制锂离子的移动，使得离子和电子导电性差[5-7]；成本较高；振实密度低从而影响能量密度；容量不大等缺点。

1.4 镍钴锰酸锂作为正极材料的分析

单一元素的掺杂只对正极材料晶格的某一方面性能有很好的改善，于是，为了寻求解决方法，目标又转向了多元素的掺杂[8]。人们对锂离子电池的进一步研究发现了以下规则，Co能够稳定材料的结构，提高材料电导率，且Co的掺杂对LiNiO2层状结构影响非常小，有利于减少阳离子混排，使层状结构更稳定，使得电池的循环性能增加；Mn能够大大稳定了主体材料的结构[9-11]。另外Mn也能使正极材料的成本降低，利于工业化。虽然加入Mn使得材料中化学活性物质减少，但是电池的实际电化学性能并没有下降多少。通过下表可以看出镍钴锰酸锂正极材料比容量较高，热稳定性好，循环性能好，安全性能较好，使得其综合性能相对来说优异，称为锂离子电池正极材料重要的研究项目。

参数 钴酸锂 镍酸锂 锰酸锂 镍钴锰 磷铁酸锂

振实密度

/（g·cm-3） 2.8~3.0 2.4~2.6 2.2~2.4 2.0~2.3 1.0~1.4

比容量

/(mAh·g-1) 140~160 170~190 100~120 150~170 130~140

热稳定性 -20~55℃

一般 -20~55℃

不稳定 -20~55℃

较好 -20~55℃

好 -20~55℃

很好

电压平台

/V 3.6 3.8 3.7 3.5 3.2

循环性能

/次 ≥300 ≥500 ≥800 ≥2000

安全性能 差 差 较好 较好 优良

表1-1几种锂离子电池正极材料性能比较

同时掺杂Co和Mn能很大的提高镍酸锂电池的性能，在各种三元材料LiNi1-x-yCoxMnyO2中，人们研究了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料，LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2材料，LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2材料等，Co和Mn的含量也同也影响到电池的工作性能。但是通过实验发现，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2相比其他三元材料，具有更大的比容量，更好的循环性和热稳定性。KIM等用共沉淀法合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料，在 0.1 C，3.0~4.3 V 条件下首次放电比容量达到 198mA∙h/g[9]。镍钴锰酸锂电池通过提高振实密度提高了其能量密度 [12-13]。论文网