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化学进展 2008, Vol. 20 Issue (0203): 396-404 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

锂电池正极材料FeS2

冯旭 何向明* 蒲薇华 万春荣 姜长印   

  1. (清华大学核能与新能源技术研究院 北京 100084)
  • 收稿日期:2007-04-17 修回日期:2007-05-01 出版日期:2008-03-24 发布日期:2008-03-24
  • 通讯作者: 何向明
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FeS2 Cathode Materials for Lithium Batteries

Feng Xu; He Xiangming*; Pu Weihua; Wan Chunrong; Jiang Changyin   

  1. (Institute of Nuclear Energy & New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
  • Received:2007-04-17 Revised:2007-05-01 Online:2008-03-24 Published:2008-03-24
  • Contact: He Xiangming
本文介绍了锂电池正极材料FeS2 的晶体结构和电化学特性，综述了近年来锂电池正极材料FeS2 的研究进展。重点叙述了天然FeS2 的改性和人工合成FeS2 的研究成果。在综述各方面进展的基础上指出了现阶段研究工作中存在的问题，并结合作者所在研究小组的工作对FeS2 材料未来的研究方向进行了展望。
关键词： 锂电池, 正极材料, FeS2
The crystal structure and electrochemical characteristics of FeS2 cathode materials for lithium batteries are introduced. Research progress of FeS2 cathode materials for lithium batteries is reviewed with a view to the modification of natural FeS2 and synthetic FeS2 . With the work presented by author’s group, the issues of present research are indicated, and the prospects in the research of FeS2 cathode materials are discussed.
Key words: lithium batteries, cathode materials, FeS2

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[ 1 ] Iwakura C , Isobe N , Tamura H. Electrochimica Acta , 1983 , 28(3) : 269 —275
[ 2 ] Golodnitsky D , Peled E. Electrochimica Acta , 1999 , 45 : 335 —350
[ 3 ] Peled E , Golodnitsky D , Ardel G, et al . J . Power Sources ,1995 , 54 : 496 —500
[ 4 ] Peled E , Golodnitsky D , Strauss E , et al . Electrochimica Acta ,1998 , 43 : 1593 —1599
[ 5 ] Strauss E , Golodnitsky D , Peled E. Electrochimica Acta , 2000 ,45 : 1519 —1525
[ 6 ] Strauss E , Ardel G, Livshits V , et al . J . Power Sources , 2000 ,88 : 206 —218
[ 7 ] Livshits V , Blum A , Strauss E , et al . J . Power Sources , 2001 ,97P98 : 782 —785
[ 8 ] Ardel G, Golodnitsky D , Freedman K, et al . J . Power Sources ,2002 , 110 : 152 —162
[ 9 ] 吴宇平(Wu Y P) , 万春荣(Wan C R) , 姜长印(Jiang C Y)等. 锂离子二次电池(Lithium-ion Rechargeable Batteries) . 北京: 化学工业出版社(Beijing : Chemical Industry Press ) ,2002. 262 —269
[10] Lowson R T. Chem. Rev. , 1982 , 82 (5) : 461 —497
[11] Ennaoui A , Fiechter S , Pettenkofer C , et al . Sol . Energ. Mater.Sol . C. , 1993 , 29 (4) : 289 —370
[12] Birkholz M, Fiechter S , Hartmann A , et al . Phys. Rev. B ,1991 , 43 (14) : 11926 —11936
[13] Uhlig I , Szargan R , Nesbitt HW, et al . App. Surf . Sci . , 2001 ,179 : 222 —229
[14] Fong R , Dahn J R , Jones C H W. J . Electrochem. Soc. , 1989 ,136 (11) : 3206 —3210
[15] Fong R , Jones C H W, Dahn J R. J . Power Sources , 1989 , 26 :333 —339
[16] Shao-Horn Y, Osmialowski S , Horn Q C. J . Electrochem. Soc. ,2002 , 149 (12) : A1547 —A1555
[17] Strauss E , Golodnitsky D , Peled E. J . Solid State Electrochem. ,2002 , 6 : 468 —474
[18] Strauss E , Golodnitsky D , Freedman K, et al . J . Power Sources ,2003 , 115 : 323 —331
[19] Strauss E , Calvin S , Mehta H , et al . Solid State Ionics , 2003 ,164 : 51 —63
[20] 赵林治(Zhao L Z) , 王福合(Wang F H) , 杨书廷( Yang S T)等. 河南师范大学学报( 自然科学版) (Journal of Henan Normal University (Natural Science) ) , 1994 , 22 (1) : 46 —51
[21] Totir D A , Bae I T, Hu YN , et al . J . Phys. Chem. B , 1997 ,101 : 9751 —9756
[22] Tryk D A , Kim S , Hu YN , et al . J . Phys. Chem. , 1995 , 99 :3732 —3735
[23] Totir D A , Antonio M R , Schilling P , et al . Electrochimica Acta ,2002 , 47 : 3195 —3200
[24] Tang Z Y, Cui Y, Xue J J , et al . Transactions of Tianjin University , 2006 , 12 (1) : 42 —45
[25] 张清岑(Zhang Q C) , 肖奇(Xiao Q) , 刘建平(Liu J P) . 中国矿业(China Mining Magazine) , 2003 , 12 (4) : 53 —55
[26] 张清岑(Zhang Q C) , 刘建平(Liu J P) , 肖奇(Xiao Q) . 中南工业大学学报( 自然科学版) ( Journal of Central South University (Science and Technology) ) , 2003 , 34 (3) : 235 —237
[27] 何献文(He X W) , 刘建华(Liu J H) , 杨建峰(Yang J F) . 电池(Battery Bimonthly) , 2004 , 34 (4) : 276 —278
[28] Strauss E , Golodnitsky D , Peled E. Electrochem. Solid State Lett . , 1999 , 2 (3) : 115 —117
[29] Montoro L A , Rosolen J M. Solid State Ionics , 2003 , 159 : 233 —240
[30] Shao-Horn Y, Horn Q C. Electrochimica Acta , 2001 , 46 :2613 —2621
[31] Shao-Horn Y, Osmialowski S , Horn Q C. J . Electrochem. Soc. ,2002 , 149 (11) : A1499 —A1502
[32] Meng L , Liu M S. Mater. Sci . Eng. B , 1999 , 60 : 168 —172
[33] Meng L , Liu Y H , Huang W. Mater. Sci . Eng. B , 2002 , 90 :84 —89
[34] Meng L , Liu Y H , Tian L. J . Crystal Growth , 2003 , 253 : 530 —538
[35] Hamdadou N , Khelil A , Bernede J C. Mater. Chem. Phys. ,2003 , 78 : 591 —601
[36] 孟亮(Meng L) , 徐文雷(Xu W L) , 杨友志(Yang Y Z) 等. 金属热处理(Heat Treatment of Metal) , 1999 , 3 : 9 —12
[37] 孟亮(Meng L) , 黄伟(Huang W) , 涂江平(Tu J P) 等. 材料研究学报(Chinese Journal of Materials Research) , 2000 , 14 (4) :379 —383
[38] 徐金宝(Xu J B) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 孙言飞(Sun Y F) 等.功能材料(Journal of Functional Materials) , 2004 , 5 : 660 —664
[39] Ennaoui A , Fiechter S , Tributsch H , et al . J . Electrochem.Soc. , 1992 , 139 (9) : 2514 —2518
[40] Thomas B , Cibik T, Hopfner C , et al . J . Mater. Sci . , 1998 , 9 :61 —64
[41] Sasaki Y, Sugii A , Ishii K. J . Mater. Sci . Lett . , 1999 , 18 :1193 —1195
[42] Oertel J , Ellmer K, Bohne W, et al . J . Crystal Growth , 1999 ,198/199 : 1205 —1210
[43] Raturi A K, Ndjeli L , Rabah K. Renew. Energy , 1997 , 11 (2) :191 —195
[44] Yamamoto A , Nakamura M, Seki A , et al . Sol . Energ. Mater.Sol . Cells , 2003 , 75 : 451 —456
[45] Ennaoui A , Fiechter S , Goslowsky H , et al . J . Electrochem.Soc. , 1985 , 132 (7) : 1579 —1582
[46] Blenk O , Bucher E , Willeke G. Appl . Phys. Lett . , 1993 , 62(17) : 2093 —2095
[47] Nakamura S , Yamamoto A. Sol . Energ. Mater. Sol . Cells ,2001 , 65 : 79 —85
[48] 李恩玲(Li EL) , 施卫(Shi W) , 杨党强(Yang D Q) 等. 西安理工大学学报(Journal of Xi’an University of Technology) ,2002 , 18 : 48 —50
[49] 董有忠(Dong Y Z) , 郑毓峰( Zheng Y F) , 张校刚( Zhang X G) 等. 功能材料(Journal of Functional Materials) , 2005 , 2 :221 —227
[50] 董有忠(Dong Y Z) , 郑毓峰( Zheng Y F) , 张校刚( Zhang X G) 等. 中国科学E 辑(Science in China Series E) , 2005 , 35(11) : 1166 —1175
[51] Gomes A , da Silva Pereira M I , Mendonca M H , et al . Solid State Sci . , 2002 , 4 : 1083 —1088
[52] Gomes A , Ares J R , Ferrer I J , et al . Mater. Res. Bull . , 2003 ,38 : 1123 —1133
[53] 文良起(Wen L Q) , 刘艳辉(Liu Y H) , 侯玲(Hou L) 等. 功能材料(Journal of Functional Materials) , 2005 , 4 : 552 —558
[54] 侯玲(Hou L) , 刘艳辉(Liu Y H) , 孟亮(Meng L) . 功能材料(Journal of Functional Materials) , 2005 , 8 : 1251 —1256
[55] 朱建平( Zhu J P) . 化学世界( Chemical World) , 1989 , 8 :100 —102
[56] 管从胜(Guan C S) , 段淑贞(Duan S Z) , 王新东(Wang X D)等. 北京科技大学学报(Journal of University of Science and Technology Beijing) , 1996 , 18 (1) : 69 —72
[57] 吴荣(Wu R) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等.无机材料学报(Journal of Inorganic Materials) , 2004 , 19 (4) :917 —920
[58] 吴荣(Wu R) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等.物理学报(Acta Physica Sinica) , 2004 , 53 (10) : 3493 —3497
[59] Wu R , Zheng Y F , Zhang X G, et al . J . Crystal Growth , 2004 ,266 : 523 —527
[60] 吴荣(Wu R) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等.新疆大学学报( 自然科学版) (Journal of Xinjiang University (Natural Science Edition) ) , 2005 , 22 (2) : 134 —138
[61] Duan H , Zheng Y F , Dong Y Z, et al . Mater. Res. Bull . ,2004 , 39 : 1861 —1868
[62] 段鹤(Duan H) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等.物理学报(Acta Physica Sinica) , 2005 , 54 (4) : 1659 —1664
[63] Qian X F , Xie Y, Qian Y T. Mater. Lett . , 2001 , 48 : 109 —111
[64] Qian X F , Zhang X M, Wang C , et al . Mater. Sci . Eng. B ,1999 , 64 : 170 —173
[65] Kar S , Chaudhuri S. Chem. Phys. Lett . , 2004 , 398 : 22 —26
[66] Kar S , Chaudhuri S. Mater. Lett . , 2005 , 59 : 289 —292
[67] 陈艳华(Chen Y H) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等. 中国科学G辑(Science in China Series G) , 2005 , 35(1) : 20 —30
[68] 陈艳华(Chen Y H) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 张校刚(Zhang X G) 等. 物理化学学报(Acta Physico-Chimica Sinica) , 2005 , 21(4) : 419 —424
[69] 臧金鑫(Zang J X) , 赵高凌(Zhao GL) , 王沛(Wang P) 等. 硅酸盐学报(Journal of the Chinese Ceramic Society) , 2005 , 33(9) : 1075 —1080
[70] Chen X Y, Wang Z H , Wang X, et al . Inorg. Chem. , 2005 ,44 : 951 —954
[71] Jiang J Z, Larsen R K, Lin R , et al . J . Solid State Chem. ,1998 , 138 : 114 —125
[72] Chin P P , Ding J , Yi J B , et al . J . Alloy. Comp. , 2005 , 390 :255 —260
[73] 李锦(Li J ) , 郑毓峰(Zheng Y F) , 徐金宝(Xu J B) 等. 新疆大学学报(自然科学版) (Journal of Xinjiang University (Natural Science Edition) ) , 2005 , 22 (2) : 178 —181
[74] Bronold M, Kubala S , Pettenkofer C , et al . Thin Solid Films ,1997 , 304 : 178 —182
[75] Wei D W, Osseo-Asare K. Coll . Surf . A , 1997 , 121 : 27 —36
[1] 刘振东, 潘嘉杰, 刘全兵. 机器学习在设计高性能锂电池正极材料与电解质中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 577-592.
[2] 李婧婧, 李洪基, 黄强, 陈哲. 掺杂对钠离子电池正极材料性能影响机制的研究[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 857-869.
[3] 岳昕阳, 包戬, 马萃, 吴晓京, 周永宁. 热熔灌输法制备三维骨架支撑金属锂复合负极[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 683-695.
[4] 冯小琼, 马云龙, 宁红, 张世英, 安长胜, 李劲风. 铝离子电池中过渡金属硫族化合物正极材料[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 319-327.
[5] 陈龙, 黄少博, 邱景义, 张浩, 曹高萍. 聚合物固态锂电池电解质/负极界面[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1378-1389.
[6] 蔡克迪, 严爽, 徐天野, 郎笑石, 王振华. 锂离子电容电池关键电极材料[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1404-1413.
[7] 周世昊, 吴贤文, 向延鸿, 朱岭, 刘志雄, 赵才贤. 水系锌离子电池锰基正极材料[J]. 化学进展, 2021, 33(4): 649-669.
[8] 杨琪, 邓南平, 程博闻, 康卫民. 锂电池中的凝胶聚合物电解质[J]. 化学进展, 2021, 33(12): 2270-2282.
[9] 刘秋艳, 王雪锋, 王兆翔, 陈立泉. 高陶瓷含量复合固态电解质[J]. 化学进展, 2021, 33(1): 124-135.
[10] 刘建文, 姜贺阳, 孙驰航, 骆文彬, 毛景, 代克化. P2结构层状复合金属氧化物钠离子电池正极材料[J]. 化学进展, 2020, 32(6): 803-816.
[11] 陈嘉苗, 熊靖雯, 籍少敏, 霍延平, 赵经纬, 梁亮. 锂电池用全固态聚合物电解质[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 481-496.
[12] 王官格, 张华宁, 吴彤, 刘博睿, 黄擎, 苏岳锋. 废旧锂离子电池正极材料资源化回收与再生[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2064-2074.
[13] 鲁志远, 刘燕妮, 廖世军. 锂离子电池富锂锰基层状正极材料的稳定性[J]. 化学进展, 2020, 32(10): 1504-1514.
[14] 刘燕晨, 黄斌, 邵奕嘉, 沈牧原, 杜丽, 廖世军. 钾离子电池及其最新研究进展[J]. 化学进展, 2019, 31(9): 1329-1340.
[15] 邵奕嘉, 黄斌, 刘全兵, 廖世军. 三元镍钴锰正极材料的制备及改性[J]. 化学进展, 2018, 30(4): 410-419.
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锂电池正极材料FeS2