锂离子电池的功能首要取决于所用电池内部资料的结构和功能。这些电池内部资料包含负极资料、电解质、隔阂和正极资料等。其中正、负极资料的挑选和质量直接决议锂离子电池的功能与价格。因而廉价、高功能的正、负极资料的研讨一直是锂离子电池职业开展的要点。负极资料一般选用碳资料，现在的开展比较老练。而正极资料的开发现已成为限制锂离子电池功能进一步进步、价格进一步下降的重要因素。在现在的商业化出产的锂离子电池中，正极资料的本钱大约占整个电池本钱的40％左右，正极资料价格的下降直接决议着锂离子电池价格的下降。对锂离子动力电池特别如此。比方一块手机用的小型锂离子电池大约只需求5克左右的正极资料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池或许需求高达500千克的正极资料。

　　衡量锂离子电池正极资料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评价：（1）正极资料应有较高的氧化复原电位，然后使电池有较高的输出电压；（2）锂离子可以在正极资猜中许多的可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有高的容量；（3）在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极资料的结构应尽或许不产生改变或小产生改变，以确保电池杰出的循环功能；（4）正极的氧化复原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中改变应尽或许小，使电池的电压不会产生显着改变，以确保电池平稳地充电和放电；（5）正极资料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放电；（6）正极不与电解质等产生化学反响；（7）锂离子在电极资猜中应有较大的扩散系数，便于电池快速充电和放电；（8）价格便宜，对环境无污染。

　　锂离子电池正极资料一般都是锂的氧化物。研讨得比较多的有LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiFePO4和钒的氧化物等。导电聚合物正极资料也引起了人们的极大爱好。

　　在现在商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极资料。其理论容量为274mAh/g，实践容量为140mAh/g左右，也有报导实践容量已达155mAh/g。该正极资料的首要长处为：作业电压较高（均匀作业电压为3.7V）、充放电电压平稳，合适大电流充放电，比能量高、循环功能好，电导率高，出产工艺简略、简单制备等。首要缺陷为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环功能有待进一步进步。

　　用于锂离子电池正极资料的LiNiO2具有与LiCoO2类似的层状结构。其理论容量为274mAh/g，实践容量已达190mAh/g～210mAh/g。作业电压规模为2.5～4.2V。该正极资料的首要长处为：自放电率低，无污染，与多种电解质有着杰出的相容性，与LiCoO2比较价格便宜等。但LiNiO2具有丧命的缺陷：LiNiO2的制备条件十分严苛，这给LiNiO2的商业化出产带来适当大的困难；LiNiO2的热安稳性差，在同等条件下与LiCoO2和LiMn2O4正极资料比较，LiNiO2的热分化温度最低（200℃左右），且放热量最多，这对电池带来很大的安全隐患；LiNiO2在充放电过程中简单产生结构改变，使电池的循环功能变差。这些缺陷使得LiNiO2作为锂离子电池的正极资料还有一段适当的路要走。

　　用于锂离子电池正极资料的LiMn2O4具有尖晶石结构。其理论容量为148mAh/g，实践容量为90～120mAh/g。作业电压规模为3～4V。该正极资料的首要长处为：锰资源丰富、价格便宜，安全性高，比较简单制备。缺陷是理论容量不高；资料在电解质中会缓慢溶解，即与电解质的相容性不太好；在深度充放电的过程中，资料简单产生晶格崎变，构成电池容量敏捷衰减，特别是在较高温度下运用时更是如此。为了战胜以上缺陷，近年新开展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。该正极资料的理论容量为286mAh/g，实践容量为已达200mAh/g左右。作业电压规模为3～4.5V。尽管与尖晶石结构的LiMn2O4比较，LiMnO2在理论容量和实践容量两个方面都有较大起伏的进步，但仍然存在充放电过程中结构不安稳性问题。在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间重复改变，然后引起电极体积的重复胀大和缩短，导致电池循环功能变坏。而且LiMnO2也存在较高作业温度下的溶解问题。处理这些问题的方法是对LiMnO2进行掺杂和外表润饰。现在现已取得可喜发展。

　　该资料具有橄榄石晶体结构，是近年来研讨的抢手锂离子电池正极资料之一。其理论容量为170mAh/g，在没有掺杂改性时其实践容量已高达110mAh/g。经过对LiFePO4进行外表润饰，其实践容量可高达165mAh/g，现已十分挨近理论容量。作业电压规模为3.4V左右。与以上介绍的正极资料比较，LiFePO4具有高安稳性、更安全可*、更环保而且价格低廉。LiFePO4的首要缺陷是理论容量不高，室温电导率低。根据以上原因，LiFePO4在大型锂离子电池方面有十分好的运用远景。但要在整个锂离子电池范畴显示出强壮的市场竞赛力，LiFePO4却面对以下不利因素：（1）来自LiMn2O4、LiMnO2、LiNiMO2正极资料的低本钱竞赛；（2）在不同的运用范畴人们或许会优先挑选更合适的特定电池资料；（3）LiFePO4的电池容量不高；（4）在高技术范畴人们更重视的或许不是本钱而是功能，如运用于手机与笔记本电脑；（5）LiFePO4急需进步其在1C速度下深度放电时的导电才干，以此进步其比容量。（6）在安全性方面，LiCoO2代表着现在工业界的安全规范，而且LiNiO2的安全性也现已有了大起伏的进步，只要LiFePO4表现出更高的安全功能，特别是在电动汽车等方面的运用，才干确保其在安全方面的充沛竞赛优势。下表对不同锂离子电池正极资料的功能进行了比较。

　　安全性及环保要求安全性最佳，且最契合环保要求安稳性极差，十分不安全尚可承受安稳性极差，十分不安全

　　温度耐受性极佳(-40℃~70℃仍可正常运用)高于55℃或低于-20℃则阑珊高于50℃则敏捷阑珊高于55℃或低于-20℃则

　　尽管从理论上可以用作锂离子电池正极资料品种许多，但现在在商业化出产的锂离子电池中最广泛运用的正极资料仍然是LiCoO2。层状结构的LiNiO2尽管比LiCoO2具有更高的比容量，但因为它的热分化反响导致的结构改变和安全性问题，使得直接运用LiNiO2作为正极资料还有适当的间隔。但用Co部分替代Ni取得安全性较高的LiNi1-xCoxO2来作为正极资料或许是将来一个重要的开展方向。尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiMnO2因为原资料资源丰富、价格优势显着、安全功能高而被认为是极具市场竞赛力的正极候选资料之一。但其存在的充放电过程中结构不安稳性问题将是将来的重要研讨课题。具有橄榄石结构的LiFePO4现在的实践放电容量已达理论容量的95％左右，而且具有价格便宜、安全性高、结构安稳、无环境污染等长处，被认为是大型锂离子电池中极有抱负的正极资料。

　　磷酸铁锂晶体中的P-O键安定，难以分化，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂相同结构坍塌发热或是构成强氧化性物质，因而具有杰出的安全性。有陈述指出，实践操作中针刺或短路试验中发现有小部分样品呈现焚烧现象，但未呈现一例爆破事件，而过充试验中运用大大超出本身放电电压数倍的高电压充电，发现仍然有爆破现象。尽管如此，其过充安全性较之一般液态电解液钴酸锂电池，已大有改进。

　　铁锂电池简介铁锂电池是锂电池宗族中的一类电池，正极资料首要为磷酸铁锂资料·又简称为锂铁电池。与传统的铅酸蓄电池比较，锂离子电池在作业电压、能量密度、循环寿数等方面都具有显着优势。电动车铁锂电池的长处（1）能量密度高：标称电压为3.2V，能量密度是铅酸电池的4倍左右，体积小、重量轻；

　　锂电池的运用广泛，从民用的数码、通讯产品到工业设备到特种设备等都在批量运用，不同产品需求不同的电压和容量，因而锂离子电池串联和并联运用情况许多，锂电池经过加装维护电路、外壳、输出而构成的运用电池称为P