《表1 富锂正极材料的典型改性方法与相应的电化学性能》

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《高能量密度层状富锂锰基正极材料的改性研究进展》

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当电压充至4.5~4.8 V时，富锂材料中的Li2Mn O3组分被活化，Li+从Li2Mn O3中脱出，伴随部分氧释出[3]；放电过程中，Li2O释出后在体相留下的空位被表面金属离子占据，导致Li+无法完全回嵌至晶格[4]。因此富锂材料中Li2Mn O3组分的活化过程是提供高比容量的根本原因，也正是这个过程引发了一系列制约其进一步产业化发展的问题。高电压下，过渡金属离子易溶于电解液，同时电极表面易被电解液生成的HF腐蚀，生成不稳定的固体电解质界面（SEI）膜，造成界面阻抗增大并伴随容量衰减[5]；首周充电过程，氧流失使过渡金属离子从表面向体相迁移占据锂、氧空位，引发材料表面结构重组，晶体结构发生由层状结构向尖晶石结构的不可逆转化，Li+迁移阻力增大，造成电压衰退以及容量衰减[6-7]。为解决容量衰减和电压衰退这两大难题，近年来研究者们通过体相掺杂、表面包覆、材料微观结构设计以及晶面调控等手段，改善了富锂材料的电化学性能（表1）。