史姗姗, 沈建博, 彭操, 叶罕章, 张星, 白依冉, 王国栋, 许希军
录用日期: 2026-07-24
史姗姗, 沈建博, 彭操, 叶罕章, 张星, 白依冉, 王国栋, 许希军. 磷酸盐系正极材料在锂离子电池中的应用进展[J]. 化学进展, 2026, ():
0.
Shanshan Shi, Jianbo Shen, Peng Cao, Hangzhang Ye, Xing Zhang, Yiran Bai, Wang Guodong, Xu Xijun. [J]. Progress in Chemistry, 2026, ():
0.
随着能源危机的日益加重,锂离子二次电池被认为是最具发展前景的能源存储装置。相比于三元材料,磷酸盐系正极材料由于其低廉的价格、优异的安全性、较高的循环稳定性和环境友好性而备受关注。橄榄石型LiMnxFe1-xPO4(LMFP)作为高性能锂离子电池的正极材料,兼具磷酸铁锂LiFePO4的高安全性与磷酸锰锂LiMnPO4的高能量密度。然而,由于其较低的电子电导率、离子电导率,导致磷酸盐系正极材料在动力电池市场的应用仍然面临诸多挑战。本文首先分析了磷酸盐系正极材料在锂离子电池应用中所面临的限制因素,详细阐述了影响内部离子传输和电子传导的体相特性,包括相变机制、晶格畸变、点缺陷、元素掺杂、Fe/Mn比例和颗粒形态。并深入探讨了改善磷酸盐系正极材料放电比容量、放电电压和循环稳定性的方法,具体包括表面包覆、颗粒尺寸的调控、离子掺杂和形貌调控等。另外,对磷酸盐系正极材料的合成工艺与电化学性能之间的关系进行了探究,以了解各种工艺路线的优缺点,从而制备具有预期功能的材料。最后,展望了高性能磷酸盐系正极材料结构调控策略及其在锂离子电池中的应用前景。