LiCo1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究(4)
负极材料主要有以下吹冰种：
第一种是碳负极材料：目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤文、热解树脂碳等。
第二种是锡基负极材料：锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品[9]。
第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料，目前也没有商业化产品。
第四种是合金类负极材料：包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，目前也没有商业化产品。
第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料[10]。
第吹冰种纳米材料是纳米氧化物材料
其中，石墨化碳材料为当今商品化锂离子电池的主流。
1.1.5 电解液
电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。按电解质不同，锂离子电池可分为三类，液体锂离子电池、全固态锂离子电池以及凝胶聚合物锂离子电池。锂离子电池有机电解液主要由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂三个部分组成。对液体电解液的性能上通常有如下要求：锂离子电导率高、热稳定性高、电化学窗口宽及化学稳定性高。常见的有机溶剂包括EC、PC、DEC、DMC等，这些溶剂均为非质子溶剂且具有很高的极性[11]。常见的锂盐包括LiPF6、LiCF3SO3等。
1.1.6 隔膜
在锂离子电池正极语负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。电池隔膜应具有两种基本功能：对电子是绝缘阻挡层，防止电池内短路。对离子的迁移是通道，有利于电池化学反应。制造隔膜的材料有天然和合成的高分子材料、无极材料等。根据原料特点和加工方法不同，可将隔膜分成有机材料隔膜、编织隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜可分为半透膜和微孔膜两大类。半透膜的孔径一般为5～100nm，微孔膜的孔径在10μm以上，甚至到几百微米[12]。
锂离子电池隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子材料，它是电芯的重要组成部分，其主要功能是分隔电池中的正负极，防止正负极板直接接触产生短路。同时，由于隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，电池液中的离子载体可以在微孔中自由通过，在正负极板之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负极之间迁移形成电流，供用电设备利用。
锂离子电池常用到的隔膜为高分子微孔膜，材料多为聚乙烯、聚丙烯单层膜，或PP、PE、PP三层复合膜。锂离子电池的隔膜具有以下性能要求良好的耐有机溶剂性能、拉伸强度高、刺穿强度高、大的比表面积、收缩率低、高的孔隙率、孔径分布均匀、也电解液相容性好、吸液率高、优良的热闭合性能和厚薄均匀等[13]。
1.2 课题内容
1.2.1 课题研究的目的和意义
利用纳米球磨技术制备LiCoPO4材料, 对其进行Fe掺杂，通过控制Fe/Co比制备一系列不同Fe含量的LiCol-xFexPo4正极材料。通过对LiCoPO4材料进行改性，研究出电化学充放电性能好且循环寿命长的技术[14]。
LiCoPO4材料作为正极材料的锂离子电池，在人们的生活领域有了广泛的应用。虽然人们已经对锂离子电池正极材料的制备技术和性能已经进行了大量的研究，但是对LiCoPO4作为正极材料的研究还处于初级阶段。研究LiCoPO4的制备技术和电化学性能将会给我们的生活带来很大的便利[15]。