iCoO2正极材料层状LiCoO2为最早商业化的锂电池正极材料，属α-NaFeO2型层状结构，六方晶系，R3m空间群，氧原子是以AB、CA、BC立方密堆积排列，在氧原子层间锂原子和钴原子交替占据其层间的八面体位置。LiCoO2的晶格常数 a=0。282nm，c=0。1406nm 。1991年，Sony公司最早将层状LiCoO2正极材料用于商业化发展。这种正极材料具有合成简单，工作电压高，循环性好，无环境污染等优点。且钴是稀土元素，稀有昂贵，但这不是主要缺点，它毒性很大，当发生严重过充时，会释放出氧气，并放出大量热量，存有爆炸的危险，因此安全性能差且不符合科学发展的主旨，这些特点成为该材料的发展瓶颈。76538

2 LiNiO2正极材料

   LiNiO2和LiCoO2具有相同的晶体结构，同属α-NaFeO2型层状结构，在氧原子层间锂原子和镍原子交替占据其层间的八面体位置，LiNiO2的晶格参数为 a=0。2878nm，c=0。1419nm 。LiNiO2相较于LiCoO2来说价格低廉、环境污染小、且导电性好，但也容易导致电池过充现象发生。若电池发生了过充现象，裡过量脱出，易使层状结构转变成单相斜晶系，从而造成材料电化学性能变差，并生成四价镍的氧化物。这种氧化物的氧化性很强，易与电解液中的有机电解质发生反应并放出气体。此外这种氧化物也易分解并放出氧气，一定程度内热量和气体聚集在一起，将会发生爆炸，电池的安全性能极低。

3 LiMnO2正极材料

LiMnO2正极材料结构有两种：单斜相和斜方相。单斜相LiMnO2与LiCoO2，LiNiO2结构相同，同属α-NaFeO2型层状结构。斜方相是有序的岩盐结构 。LiMnO2正极材料中锰元素资源丰富、成本低廉且环保，但LiMnO2材料的比容量低，实际应用时LiMnO2正极材料在充放电过程中会发生不可逆的相变，单斜相转变为尖晶石结构，从而导致可逆容量损失。 论文网

4 LiFePO4正极材料

LiFePO4是六方密堆积橄榄石型结构，电池充放电时，由于Li+的脱出和嵌入，使这种材料结构在FePO4与LiFePO4之间来回转变。由于FePO4结构与LiFePO4结构相同，所以材料的循环性能佳，且结构稳定性好。LiFePO4生产原料丰富，生产成本低廉，对环境无污染且比容量高，理论比容量为 170m Ah/g，因此这种材料有着广阔的应用前景。但LiFePO4材料存在电导性差，振实密度小，加工性能差等缺点。

5 LiNixCoyMn1-x-yO2三元复合正极材料

LiNixCoyMn1-x-yO2的结构与LiCoO2类似，同属α-NaFeO2型层状结构。LiNixCoyMn1-x-yO2综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2电极材料的优点形成LiCoO2/LiNiO2/LiMnO2三相共熔体系，从而存在三元协同效应 。Co可以减少阳离子的混排，使电池具有高的比容量；Ni 可以降低材料的成本；Mn可以稳定层状结构，提高材料的稳定性。由于其具有比容量高、成本相对低廉、热稳定性好、安全性高等优点，将逐渐取代传统的钴酸锂正极材料由于协同效应，有效地改善了三元材料的电化学性能。LiNixCoyMn1-x-yO2正极材料中Ni、Co、Mn的价态分别为+2价、+3价和+4价，其中只有Ni、Co元素参与电化学反应，而Mn元素不参加电化学反应，主要作用是稳定层状结构的。但Ni2+与 Li+半径相近，容易造成阳离子混排，当Ni2+占据 Li+位置时会妨碍到锂离子的传输，使部分锂离子无法嵌入到晶格中。由于正极材料的可逆容量是通过锂离子来回嵌入和脱出实现的，所以发生阳离子混排后，锂离子的可逆嵌脱数量较少，降低了材料的可逆容量