3。3 结果与讨论 15

3。3。1 表征——X-射线粉末衍射分析（XRD） 15

3。4 本章小结 16

4 结论 17

参考文献 18

致谢 20

1 绪论

1。1 课题背景

自从苹果公司在2007年推出iPhone智能手机，继又在2008年推出MacBook平板电脑，世界便迅速地进入了智能时代。随着对智能手机和平板电脑的大需求，锂电池作为新能源电池，在市场中一直保持着大量的需求和非常高的增长速度。如今，由于地球资源紧缺以及考虑到绿色科学的环保理念，锂电池的需求和应用将会继续扩大，大容量的锂二次电池已成为当代竞相研究的热点之一。

1。2 锂电池简介From优Y尔E论W文W网wWw.YouERw.com 加QQ75201,8766

1。2。1 锂电池的发展历史和趋势

锂电池（Lithium Battery）通常分为两大类别：一种是使用锂的金属氧化物作为电池的正极材料，以石墨作为负极材料，并使用非水的电解质溶液的锂离子电池；另一种是使用高价金属氧化物，如二氧化锰，作为电池的正极材料，以金属锂作为负极材料，并使用非水的电解质溶液的锂金属电池。

锂金属电池的发展经历了锂一次电池和锂二次电池。从20世纪50年代开始，学者们开始研究锂一次电池，到了20世纪70年代，锂电池进入实用化阶段。而锂二次电池的研究开始于20世纪70年代爆发的石油危机，当时主要致力于开发以金属锂为负极材料的锂二次电池体系。但是，由于金属锂在充放电的过程中，其表面的不均匀性，导致其表面的电位分布也不均匀，从而使锂沉积也发生不均匀，最终形成锂枝晶，导致电池短路，产生大电流，可能会引起火灾甚至是爆炸，存在较高的安全隐患。锂离子电池的出现使二次电池的研究产生了突破性进展。在1990年，日本索尼公司率先采用锂钴氧化物（LiCoO2）作为正极材料，以碳取代金属锂作为负极材料，并选择LiPF6+EC+DEC作为电解液。

锂离子电池的商品化仅仅只有二十几年，其还有很大的发展空间。目前，全世界的科研人员都在积极地研发锂离子电池的正、负极材料，不断推陈出新，扩大商业化范围。因此，锂离子电池仍是现阶段发展最快速的二次电池。近几年来，国家更是把锂离子电池和以锂电池为动力来源的电动汽车列入了重点研究的“863”、“973”计划之列，这加快了我国锂离子电池的研发。

1。2。2 锂电池正极材料的选择

由于锂离子电池的充放电性能受到电池正负极材料的影响较大，因此，锂离子电池研发的重点在于研发出既价廉又性能优异的电极材料。目前，对锂离子电池的发展影响最大的是正极材料。一般来说，锂离子电池的正极材料需要满足以下五个特点：

（1）材料需要有较高的氧化还原电位，保证较高的输出电压；

（2）材料的结构不受锂离子的可逆嵌入和嵌脱发生改变；

（3）电子和离子的导电率高；

（4）锂离子应具有较大扩散系数和较高的热稳定性；

（5）廉价易得，对环境无害。

因此，锂电池正极材料的研发应以以下两个方面：一是通过改良，提高现有的材料的电化学性能；二是研发新的正极材料。

1。2。3 锂电池的工作原理论文网

锂离子电池在充电过程中，锂离子从正极上脱出，通过电解质与隔膜，嵌入到负极中；而当电池在放电过程中，锂离子又从负极中脱嵌，通过电解质溶液与隔膜，重新回到正极，如此的不断循环充放电。由于锂离子在充放电时，在正、负极中都有相对固定的空间位置。所以，锂离子电池的稳定性很好，使电池可以长时间的工作并确保了其安全性。