锂离子电池的正极材料有哪些?

锂离子电池的正极材料是含锂的过渡金属氧化物和磷化物，如Licoo2、聚乙炔、聚苯乙烯、聚吡咯、聚噻命、活性聚硫化合物等导电聚合物。

嵌入式锂化合物正极材料是锂离子电池的重要组成部分。正极材料占锂离子电池的很大比例（正负极材料的质量比例为3:1～4:因此，正极材料的性能将极大地影响电池的性能，其成本也直接决定了电池的成本。

1、Licoo2正极材料

Licoo2有三种物相，即a-NaFeo2层状结构Lico2、LT-LiCo2和岩盐相LiCo2的尖晶石结构。层状Licoo2氧原子采用畸变立方密堆积序列，钴和锂分别占据立方密堆积的八面体(3a)和(3b)位置；尖晶石结构的Lico2氧原子是理想的立方密堆积排列，锂层含有25%钴原子，钴层含有25%锂原子；岩盐相晶格中的Li 和Co3 锂层和钴层随机排列，无法清晰区分。

目前，层状结构LiCo2广泛应用于锂离子电池中。它具有工作电压高、充放电电压稳定、电流充放电大、能量高、循环性能好等优点。

2、LiNiO2正极材料

理想的LiNiO2晶体具有类似LiCo2的a-NaFeo2层状结构。LiNiO2的理论容量为275mah/g，实际容量已达到190-210 mAh/g。与LiCo2相比，LiNiO2在价格和储量上具有优势。

LiNiO2合成困难、结构变化和热稳定性差的缺点都与LiNiO2的内部结构有关。它是提高LiNiO2比容量、循环性能和稳定性的有效手段。

3、Li-Mn-O系正极材料

锂离子电池被认为是最具发展潜力的正极材料，因为锰资源丰富，价格低廉，无毒无污染。Li-Mn-O系正极材料有两种类型：尖晶石型LiMn2o4和层状LiMno2。

尖晶石型Limn2o4具有安全性好、合成方便等优点。它是目前研究较多的锂离子电池正极材料之一。然而，Limn2o4具有John-Teller效应，在充放电过程中容易发生结构畸变，导致容量快速衰减，特别是在高温条件下。

4、LiFePO4正极材料

LiFePO4正极材料是一种新型锂离子电池正极材料。由于铁资源丰富、价格低廉、无毒，LiFePO4是一种发展前景良好的锂离子电池正极材料。

LiFePO4属于橄榄石结构，空间组为Pnmb。Fe3在这种结构中 /Fe2 与金属锂相比，电压为3.4V，理论比容量为170mah/g，当LiFePO4氧化为FePO4-时，即在充电过程中减少体积可以弥补碳负极体积的膨胀，有助于提高锂离子电池的体积利用率。但LiFePO4材料电阻率高，电极材料利用率低，因此研究工作主要集中在解决其电导率问题上。

5、导电聚合物正极材料

在锂离子电池中，导电聚合物除了金属氧化物作为其正极材料外，还可以作为锂离子电池的正极材料。

锂离子电池聚合物的正极材料有：聚乙炔、聚苯乙烯、聚吡咯、聚噻啶等，它们通过阴离子的混合和混合来实现电化学过程。然而，这些导电聚合物的体积、容量和密度一般较低。此外，反应系统要求电解液体积大，因此难以获得高能量密度。