锂离子离子电池池纳米材料米材料锂离子电池基本概念正极材料负极材料电解质材料隔膜材料内内 容容锂与过渡金属的锂与过渡金属的复合氧化物复合氧化物锂离子离子电池的池的产生生锂离子电池锂离子电池比能量比能量电压电压电压电压负极负极负极负极层状结构的石墨层状结构的石墨120-150Wh/kg是普通镍镉电池是普通镍镉电池的的2-3倍倍高达高达3.6V正极正极20世纪世纪80年代末，日本年代末，日本Sony公司公司提出者锂离子离子电池区池区别于于锂电池池早期早期的的锂电池池锂离子离子电池池(Li-ionBatteries)是是锂电池池发展而来。所以展而来。所以在介在介绍之前，先介之前，先介绍锂电池。池。举例来例来讲，以前照相机里用的，以前照相机里用的扣式扣式电池就属于池就属于锂电池。池。锂电池的正极材料是二氧化池的正极材料是二氧化锰或或亚硫硫酰氯，负极是极是锂。电池池组装完成后装完成后电池即有池即有电压,不需充不需充电。这种种电池也可以充池也可以充电,但循但循环性能不好，在充放性能不好，在充放电循循环过程中程中,容易形成容易形成锂结晶，造成晶，造成电池内部短路池内部短路,所以一般情况下所以一般情况下这种种电池是禁止充池是禁止充电的。的。摇椅式椅式电池池 2020世世纪8080年代初，年代初，M.B.ArmondM.B.Armond首次提出用嵌首次提出用嵌锂化合物代替二次化合物代替二次锂电池中金池中金属属锂负极的构想。在新的系极的构想。在新的系统中，正极和中，正极和负极材料均采用极材料均采用锂离子嵌入离子嵌入/ /脱嵌材脱嵌材料。料。 在在锂离子离子电池的充放池的充放电过程中，程中，锂离子离子处于从正极于从正极负极极正极的运正极的运动状状态。这就像一把就像一把摇椅，椅，摇椅的两端椅的两端为电池的两极，而池的两极，而锂离子就在离子就在摇椅两端来椅两端来回运回运动。人。人们把把这种种电化学化学储能体系形象地称能体系形象地称为“摇椅式椅式电池池” （Rocking-Rocking-chair Cellchair Cell）。锂离子离子电池特点池特点与与镍镉（Ni/Cd）、）、镍氢（Ni/MH）电池相比，池相比，锂离子离子电池的主要特点如池的主要特点如下：下：镍镉电池镍镉电池镍氢电池镍氢电池铅酸电池铅酸电池锂离子锂离子电池电池聚合物锂聚合物锂离子电池离子电池重量能量密度重量能量密度（Wh/kgWh/kg）45-8045-8060-12060-12030-5030-50110-160110-160100-130100-130循环寿命循环寿命（至初始容量（至初始容量80%80%）15001500300-500300-500200-300200-300500-2000500-2000300-500300-500单体额定电压单体额定电压(V)(V)1.251.251.251.252 23.63.63.63.6过充承受能力过充承受能力中等中等低低高高非常低非常低低低月自放电率月自放电率（室温）（室温）20%20%30%30%5%5%10%10%10%10%锂离子电池锂离子电池优点优点无环境污染，绿色电池无环境污染，绿色电池输出电压高输出电压高能量密度高能量密度高安全，循环性好安全，循环性好自放电率小自放电率小快速充放电快速充放电充电效率高充电效率高锂离子离子电池工作原理池工作原理锂离子电池工作原理图schematic representation and operation principle of rechargeable lithium ion batteryu电池内阻池内阻电池池内阻是指内阻是指电池在工作池在工作时，电流流流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分与极化内阻两部分组成。成。电池内阻池内阻值大，会大，会导致致电池放池放电工作工作电压降低，放降低，放电时间缩短。内阻大小主要受短。内阻大小主要受电池的材料、制造工池的材料、制造工艺、电池池结构等因素的影响。构等因素的影响。电池池内阻是衡量内阻是衡量电池性能的一个重要参数。池性能的一个重要参数。锂离子电池性能参数指标锂离子电池性能参数指标u电池的容量电池的容量电池电池的容量有额定容量和实际容量的容量有额定容量和实际容量之分。锂离子电池规定在常温、恒流之分。锂离子电池规定在常温、恒流(1C)(1C)、恒压、恒压(4.2V)(4.2V)控制的充电条件下，控制的充电条件下，充电充电3h3h、再以、再以0.2C0.2C放电至放电至2.75V2.75V时，所时，所放出的电量为其额定容量。放出的电量为其额定容量。 电池的实电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量，主要受放电倍率和温放出的实际电量，主要受放电倍率和温度的影响（故严格来讲，电池容量应指度的影响（故严格来讲，电池容量应指明充放电条件）。明充放电条件）。 容量容量单位：单位：mAhmAh、Ah(1Ah=1000Ah(1Ah=1000mAhmAh) )。u工作电压工作电压又称端电压，是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负又称端电压，是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负极之间的电势差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，不需克服极之间的电势差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，不需克服电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电压，充电时则与之相反。电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电压，充电时则与之相反。锂离子电池的放电工作电压在锂离子电池的放电工作电压在3.6V3.6V左右。左右。u开路电压和工作电压开路电压和工作电压 开路电压开路电压是指电池在非工是指电池在非工作状态下即电路中无电流流过作状态下即电路中无电流流过时，电池正负极之间的电势差。时，电池正负极之间的电势差。一般情况下，锂离子电池充满一般情况下，锂离子电池充满电后开路电压为电后开路电压为4.14.14.2V4.2V左左右，放电后开路电压为右，放电后开路电压为3.0V3.0V左左右。通过对电池的开路电压的右。通过对电池的开路电压的检测，可以判断电池的荷电状检测，可以判断电池的荷电状态。态。u放放电平台平台时间 放放电平台平台时间是指在是指在电池池满电情况下放情况下放电至某至某电压的放的放电时间。例。例对某三元某三元电池池测量其量其3.6V3.6V的放的放电平台平台时间，以恒，以恒压充到充到电压为4.2V4.2V，并且充，并且充电电流小于流小于0.02C0.02C时停止充停止充电即充即充满电后，然后后，然后搁置置1010分分钟，在任何倍率的放，在任何倍率的放电电流下放流下放电至至3.6V3.6V时的放的放电时间即即为该电流下的放流下的放电平台平台时间。 因某些使用因某些使用锂离子离子电池的用池的用电器的工作器的工作电压都有都有电压要要求，如果低于要求求，如果低于要求值，则会出会出现无法工作的情况。所以放无法工作的情况。所以放电平台是衡量平台是衡量电池性能好坏的重要池性能好坏的重要标准之一。准之一。u充放充放电倍率倍率 充放充放电倍率是指倍率是指电池在池在规定的定的时间内放出其内放出其额定容量定容量时所需要的所需要的电流流值，1C1C在数在数值上等于上等于电池池额定容量，定容量，通常以字母通常以字母C C表示。如表示。如电池的池的标称称额定定容量容量为10Ah10Ah，则10A10A为1C1C（1 1倍率），倍率），5A5A则为0.5C0.5C，100A100A为10C10C，以此，以此类推。推。u自放自放电率率 自放自放电率又称荷率又称荷电保持能力，是保持能力，是指指电池在开路状池在开路状态下，下，电池所池所储存的存的电量在一定条件下的保持能力。主要量在一定条件下的保持能力。主要受受电池的制造工池的制造工艺、材料、材料、储存条件存条件等因素的影响。是衡量等因素的影响。是衡量电池性能的重池性能的重要参数。要参数。u充充电效率和放效率和放电效率效率 充充电效率是指效率是指电池在充池在充电过程中所消耗的程中所消耗的电能能转化成化成电池所能池所能储存存的化学能程度的量度。主要受的化学能程度的量度。主要受电池工池工艺，配方及，配方及电池的工作池的工作环境温度影境温度影响，一般响，一般环境温度越高，境温度越高，则充充电效率要低。效率要低。 放放电效率是指在一定的放效率是指在一定的放电条件下放条件下放电至至终点点电压所放出的所放出的实际电量与量与电池的池的额定容量之比，主要受放定容量之比，主要受放电倍率，倍率，环境温度，内阻等因素影境温度，内阻等因素影响，一般情况下，放响，一般情况下，放电倍率越高，倍率越高，则放放电效率越低。温度越低，放效率越低。温度越低，放电效效率越低。率越低。u循环寿命循环寿命 电池电池循环寿命是指电池容量下降到循环寿命是指电池容量下降到某一规定的值时，电池在某一充放电制某一规定的值时，电池在某一充放电制度下所经历的充放电次数。锂离子电池度下所经历的充放电次数。锂离子电池GBGB规定，规定，1C1C条件下电池循环条件下电池循环500500次后容量次后容量保持率在保持率在60%60%以上。以上。锂离子电池锂离子电池 的主要组成部分的主要组成部分正极材料正极材料负极材料负极材料隔膜隔膜电解液电解液外壳外壳锂离子离子电池主要池主要组分常分常见材料材料二次锂电池正负极材料电压二次锂电池正负极材料电压-容量分布图容量分布图Voltageversuscapacityforpositive-andnegative-electrodematerialspresentlyusedorunderseriousconsiderationsforthenextgenerationofrechargeableLi-basedcells.能量越高，能量越高，电动车续航里程越航里程越远功率越高，功率越高，电动车加速、爬坡性能越加速、爬坡性能越好好电动车的安全性的的安全性的决定因素决定因素循循环性越好，性越好，电动车寿命越寿命越长比能量高比能量高比功率大比功率大自放电少自放电少价格低廉价格低廉使用寿命长使用寿命长安全性好安全性好锂离子离子电池正极材料的要求池正极材料的要求正极材料理正极材料理论电容量容量计算算1mol正极材料正极材料Li离子完全脱嵌离子完全脱嵌时转移的移的电量量为96500C（96500C/mol是法拉第常数）是法拉第常数）由由单位知位知mAh/g指每克指每克电极材料理极材料理论上放出的上放出的电量：量：1mAh1（103）安培）安培360秒秒3.6C以磷酸以磷酸锂铁电池池LiFePO4为例：例：LiFePO4的分子量是的分子量是157.756g/mol,所以他的理所以他的理论电容量是容量是96500/157.756/3.6=170mAh/g磷酸铁锂磷酸铁锂锰酸锂锰酸锂钴酸锂钴酸锂镍酸锂镍酸锂镍钴锰三元材料镍钴锰三元材料材料主成分材料主成分LiFePO4LiMn2O4LiMnO2LiCoO2LiNiO2LiNiCoMnO2理论能量密理论能量密度度（mAh/g）170148286274274278实际能量密实际能量密度度（mAh/g）130-140100-120200135-140190-210155-165电压（电压（V）3.2-3.73.8-3.93.4-4.33.62.5-4.13.0-4.5循环性（次）循环性（次）2000500差差300差差800过渡金属过渡金属非常丰富非常丰富丰富丰富丰富丰富贫乏贫乏丰富丰富贫乏贫乏环保性环保性无毒无毒无毒无毒无毒无毒钴有放射性钴有放射性镍有毒镍有毒钴、镍有毒钴、镍有毒安全性能安全性能好好良好良好良好良好差差差差尚好尚好适用温度适用温度()-207550快快速衰减速衰减高温不高温不稳定稳定-2055N/A-2055常见正极材料及其性能比较常见正极材料及其性能比较正极材料容量和电压关系图正极材料容量和电压关系图引入钴稳定其二维层状结构价格低廉放电比容量低高温性能不佳二价锰溶于电解液比容量高放电倍率佳安全性好成本低容量高价格低廉结构不稳定合成难度大循环性能好低温性能差合成的批次稳定性差性能稳定价格高钴是有毒元素锂锰氧锂钴氧锂镍氧二元素系磷酸铁锂系三元素系未来锂离子电池正极材料的发展未来锂离子电池正极材料的发展方向方向 在在动力电池领域，锰酸锂和磷酸铁锂是最有前途的正极材料。二者动力电池领域，锰酸锂和磷酸铁锂是最有前途的正极材料。二者相对钴酸锂具有更强的价格优势，具有优秀的热稳定性和安全性。相对钴酸锂具有更强的价格优势，具有优秀的热稳定性和安全性。 在在通讯电池领域，三元素复合材料和镍酸锂是最有可能成为替代钴通讯电池领域，三元素复合材料和镍酸锂是最有可能成为替代钴酸锂的正极材料。三元素相对钴酸锂具有比价优势和更高的安全性，而酸锂的正极材料。三元素相对钴酸锂具有比价优势和更高的安全性，而镍酸锂容量更高。镍酸锂容量更高。1997年年Padhi和和Goodenough发现具有橄具有橄榄石石结构的磷酸构的磷酸盐，如磷酸，如磷酸铁锂(LiFePO4)，比，比传统的正极材料更具的正极材料更具安全性，尤其耐高温，耐安全性，尤其耐高温，耐过充充电性能性能远超超过传统锂离子离子电池材料。因此已池材料。因此已成成为当前主流的大当前主流的大电流放流放电的的动力力锂电池的正极材料。池的正极材料。A.K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy, and J. B. GoodenoughPhospho-olivinesasPositive-ElectrodeMaterialsforRechargeableLithiumBatteriesJ.Electrochem.Soc.,Vol.144,No.4,April1997LiFePO4的出现的出现Akshaya PadhiLiFePO4 LiFePO4在自然界中是以磷酸锂铁矿的形式存在的，具有正交的橄榄石结构在自然界中是以磷酸锂铁矿的形式存在的，具有正交的橄榄石结构（空间群为（空间群为Pnma），如图所示。在），如图所示。在LiFePO4中，氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆中，氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列。积方式排列。Fe与与Li分别位于氧原子八面体中心位置，形成了分别位于氧原子八面体中心位置，形成了FeO6和和LiO6八面体。八面体。P占据了氧原子四面体占据了氧原子四面体4c位置，形成了位置，形成了PO4四面体。在四面体。在bc面上，相邻的面上，相邻的FeO6八面八面体共用一个氧原子，从而互相连接形成体共用一个氧原子，从而互相连接形成Z字形的字形的FeO6层。在层。在FeO6层之间，相邻的层之间，相邻的LiO6八面体通过八面体通过b方向上的两个氧原子连接，形成了与方向上的两个氧原子连接，形成了与c轴平行的轴平行的Li+的连续直线的连续直线链，这使得链，这使得Li+可能形成二维扩散运动。可能形成二维扩散运动。从从结构上看，构上看，PO4四面体位于四面体位于FeO6层之之间，这在一定程度上阻碍了在一定程度上阻碍了Li+的的扩散运散运动。此外，相。此外，相邻的的FeO6八面体通八面体通过共共顶点点连接，与接，与层状状结构（构（LiMO2，M=Co，Ni）和尖晶石）和尖晶石结构（构（LiM2O4，M=Mn）中存在共棱的）中存在共棱的MO6八面体八面体连续结构不同，共构不同，共顶点的八面体具有相点的八面体具有相对较低的低的电子子传导率。因此，率。因此，LiFePO4的的结构内在地决定了其只适合于小构内在地决定了其只适合于小电流密度下充放流密度下充放电。LiFePO4的脱的脱锂产物物为FePO4，实际的充放的充放电过程是程是处于于FePO4/LiFePO4两相共存状两相共存状态的。的。FePO4与与LiFePO4的的结构极构极为相似，体相似，体积也也较接近，相差接近，相差6.81%。由于充放。由于充放电过程中程中结构与体构与体积变化很小，因此化很小，因此LiFePO4具有良好的循具有良好的循环性能。性能。充电时，锂离子从充电时，锂离子从FeO6层面间迁移出来，经过电解液进入层面间迁移出来，经过电解液进入负极，发生负极，发生Fe2+Fe3+的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从外电路到达负极。放电时则发生还原反应，与上述过程相反。外电路到达负极。放电时则发生还原反应，与上述过程相反。即：即：充电时：充电时：LiFePO4xLi+xexFePO4+(1x)LiFePO4放电时：放电时：FePO4+xLi+xexLiFePO4+(1x)FePO4磷酸磷酸铁锂合成方法合成方法LiFePO4固相合成法固相合成法水热水热/溶剂法溶剂法 溶胶溶胶- -凝胶合成法凝胶合成法微波合成微波合成共沉淀法共沉淀法其他方法其他方法 自自2020世纪世纪9090年代末期以来年代末期以来 , ,橄榄石型磷酸铁锂橄榄石型磷酸铁锂 (LiFePO4 )(LiFePO4 )正极材料的研正极材料的研究引起起广大研究者的关注。有望成为新一代首选的可替代究引起起广大研究者的关注。有望成为新一代首选的可替代 LiCoO2LiCoO2的锂离子的锂离子电池正极材料电池正极材料, ,特别是作为动力锂离子电池正极材料。特别是作为动力锂离子电池正极材料。固相合成法固相合成法u固相合成法是最早用于磷酸固相合成法是最早用于磷酸铁锂合成的合成的方法，方法，通常采用碳酸通常采用碳酸锂、氢氧化氧化锂为锂源，醋酸源，醋酸亚铁、草酸、草酸亚铁等有机等有机铁盐以及以及磷酸二磷酸二氢铵等的均匀混合物等的均匀混合物为起始物，起始物，经预烧和研磨后高温和研磨后高温合成。合成。u共沉淀法制共沉淀法制备超超细氧化物由来已久，其具体氧化物由来已久，其具体过程是将适当的原材程是将适当的原材料溶解后，加入其他化合物以析出沉淀，干燥、焙料溶解后，加入其他化合物以析出沉淀，干燥、焙烧后得到后得到产物。物。由于溶解由于溶解过程中原料程中原料间的均匀分散，故共沉淀的前体可的均匀分散，故共沉淀的前体可实现低温低温合成。合成。但是由于共沉淀方法自身的特点，前但是由于共沉淀方法自身的特点，前驱物沉淀往往在瞬物沉淀往往在瞬间产生，各元素的比例往往生，各元素的比例往往难于控制。于控制。经过焙焙烧后，很可能会后，很可能会导致致产物中各元素的非化学物中各元素的非化学计量性。量性。共沉淀法共沉淀法微波合成法微波合成法u微波合成法是近年微波合成法是近年发展起来的陶瓷展起来的陶瓷材料的制材料的制备方法，目前已有人将方法，目前已有人将该法法应用于制用于制备磷酸磷酸铁锂。1 Higuchi M,Katayama K,Azuma Y,et al., SynthesisofLiFePO4cathodematerialbymicrowaveprocessing,J.PowerSources,2003,119-121:258261uHiguchi等等1考察了不同的铁源对考察了不同的铁源对微波烧结法制得的微波烧结法制得的LiFePO4性能的影性能的影响。结果表明，以醋酸铁为铁源比以响。结果表明，以醋酸铁为铁源比以乳酸铁为铁源制得的乳酸铁为铁源制得的LiFePO4具有更具有更高的首次充放电容量，但循环性能却高的首次充放电容量，但循环性能却低于后者。低于后者。溶胶凝胶法溶胶凝胶法u在在锂离子离子电池其它正极材料的制池其它正极材料的制备中，溶胶凝中，溶胶凝胶法是胶法是较为常用的一种方法。但用此方法制常用的一种方法。但用此方法制备LiFePO4却并不多却并不多见，原因主要是，原因主要是LiFePO4对合合成成过程中的气氛有特殊的要求。程中的气氛有特殊的要求。1 Croce F, Epifanio A D, Hassoun J,et al.,ANovelconceptforthesynthesisofanimprovedLiFePO4lithiumbatterycathode,Electrochem.SolidStateLett.,2002,5(3):A47A502 Bing-Joe Hwang, Kuei-Feng Hsu, Shao-Kang Hu, Ming-Yao Cheng, Tse-Chuan Chou, Sun- Yuan Tsay, Raman Santhanam Template-freereversemicelleprocessforthesynthesisofarod-likeLiFePO4/CcompositecathodematerialforlithiumbatteriesJournalofPowerSources,Volume194,Issue1,20October2009,Pages515-519溶胶凝胶法制备的棒状溶胶凝胶法制备的棒状LiFePOLiFePO4 4材料材料Croce等等1首先提出了利用溶胶凝胶法制备首先提出了利用溶胶凝胶法制备LiFePO4的想法，他们先在的想法，他们先在LiOH和和Fe(NO3)3中加入抗坏血酸，然后加入磷酸。通过氨水调中加入抗坏血酸，然后加入磷酸。通过氨水调节节PH值，将值，将60下获得的凝胶进行热处理，下获得的凝胶进行热处理，即得到了纯净的即得到了纯净的LiFePO4。作者主要是利用抗。作者主要是利用抗坏血酸特殊的还原能力，将坏血酸特殊的还原能力，将Fe3+还原成还原成Fe2+，既避免了使用较贵的既避免了使用较贵的Fe2+盐作为原料，降低了盐作为原料，降低了成本，又解决了前驱物对气氛的要求。成本，又解决了前驱物对气氛的要求。Hwang2等采用溶胶凝胶法合成了棒状的等采用溶胶凝胶法合成了棒状的LiFePO4，并可以通过控制碳含量和烧结时，并可以通过控制碳含量和烧结时间来控制棒的尺寸大小，同时该种棒形材料间来控制棒的尺寸大小，同时该种棒形材料显示出了优良的电化学性能。显示出了优良的电化学性能。水水热合成法合成法u水水热合成是指温度合成是指温度为1001000、压力力为1MPa1GPa条件下利用条件下利用水溶液中物水溶液中物质化学反化学反应所所进行的合成。在行的合成。在亚临界和超界和超临界水界水热条件条件下下,由于反由于反应处于分子水平于分子水平,反反应性提高性提高,因而水因而水热反反应可以替代某些高可以替代某些高温固相反温固相反应。又由于水。又由于水热反反应的均相成核及非均相成核机理与固相的均相成核及非均相成核机理与固相反反应的的扩散机制不同散机制不同,因而可以因而可以创造出其它方法无法制造出其它方法无法制备的新化合物的新化合物和新材料。和新材料。u水热合成法也是制备磷酸锂铁较为水热合成法也是制备磷酸锂铁较为常用的一种方法。与高温固相方法相常用的一种方法。与高温固相方法相比，利用水热方法比，利用水热方法LiFePO4具有产物具有产物纯度高、物相均一、分散性好、粒径纯度高、物相均一、分散性好、粒径小以及操作简便等优点。小以及操作简便等优点。溶溶剂热法法溶溶剂热反反应是水是水热反反应的的发展。展。该过程相程相对简单而且易于控制，并且在而且易于控制，并且在密密闭体系中可以有效的防止有毒物体系中可以有效的防止有毒物质的的挥发和制和制备对空气敏感的前空气敏感的前驱体。体。另外，物相的形成、粒径的大小、形另外，物相的形成、粒径的大小、形态也能也能够控制，而且，控制，而且，产物的分散物的分散性性较好。在溶好。在溶剂热条件下，溶条件下，溶剂的性的性质（密度、粘度、分散作用（密度、粘度、分散作用)相互相互影响，影响，变化很大，且其性化很大，且其性质与通常条件下相差很大，相与通常条件下相差很大，相应的，反的，反应物物（通常是固体）的溶解、分散（通常是固体）的溶解、分散过及化学反及化学反应活性大大的提高或增活性大大的提高或增强。这就使得反就使得反应能能够在在较低的温度下低的温度下发生。生。模板法模板法u模板法是以模板模板法是以模板为主体构型去控制、影响和修主体构型去控制、影响和修饰材料的形貌，控制尺材料的形貌，控制尺寸寸进而决定材料性而决定材料性质的一种合成方法。的一种合成方法。1 Anh Vu and Andreas SteinMulticonstituentSynthesisofLiFePO4/CCompositeswithHierarchicalPorosityasCathodeMaterialsforLithiumIonBatteriesChem.Mater.2011,23,32373245uAndreasStein1以以PMMA和和F127为模板制备了分级多孔结构的碳为模板制备了分级多孔结构的碳包覆磷酸铁锂材料，其特殊的纳米孔状结构使其电导率高于普通的包覆磷酸铁锂材料，其特殊的纳米孔状结构使其电导率高于普通的LiFePO4材料，材料，使电池能达到较高的倍率和拥有较好的电量保持率。使电池能达到较高的倍率和拥有较好的电量保持率。LiFePO4虽然具有然具有结构构稳定，安全，无定，安全，无污染且价格便宜等染且价格便宜等优点，但点，但还是存在着是存在着锂离子的离子的扩散系数小，散系数小，电子子导电率低等缺点，率低等缺点，导致其室温下致其室温下的循的循环性能以及高倍充放性能以及高倍充放电性能不是很好。性能不是很好。针对LiFePO4材料材料导电性性差的特点，目前研究者差的特点，目前研究者们主要从以下几个方面的措施来改善主要从以下几个方面的措施来改善:包覆导电层包覆导电层离子掺杂离子掺杂提高比表面积提高比表面积通常用高价态的金通常用高价态的金属阳离子如属阳离子如Mg2+、Al3+、Ti4+等进行等进行掺杂，掺杂后产生掺杂，掺杂后产生的空穴表现比电子的空穴表现比电子好得多的可移动性，好得多的可移动性，材料导电性得到明材料导电性得到明显提高。显提高。通常利用碳包覆，碳的通常利用碳包覆，碳的加入除了能够增强电极加入除了能够增强电极材料的导电性能外，在材料的导电性能外，在产物结晶过程中还充当产物结晶过程中还充当了成核剂，减小了产物了成核剂，减小了产物的粒径。此外还有聚合的粒径。此外还有聚合物包覆，物包覆，RuO2包覆等包覆等通过提高材料的比表面积，通过提高材料的比表面积，可以增大扩散界面散界面可以增大扩散界面散界面面积，同时缩短面积，同时缩短Li+在颗在颗粒内部的扩散路径，从而粒内部的扩散路径，从而提高活性材料的利用率，提高活性材料的利用率，通常将材料做成纳米尺寸通常将材料做成纳米尺寸颗粒或高比表面积的多孔颗粒或高比表面积的多孔材料来实现。材料来实现。碳包覆碳包覆u碳添加至合成前碳添加至合成前驱体的方法是首先由体的方法是首先由Goodenough组的的Ravet等等1提提出来的。其作用有三：出来的。其作用有三：作作为还原原剂，在，在较低温度下避免形成三价低温度下避免形成三价相；相；阻止阻止颗粒粒间的接触，防止的接触，防止产生异常晶粒生异常晶粒长大；大；增增强颗粒内粒内部及部及颗粒粒间的的电子子电导。1 N.Ravet,J.B.Goodenough and S.Besner.TheElectrochemicalSocietyandtheElectrochemicalSocietyofJapanMeetingAbstracts.Honolulu,HI:InternationalSocietyofElectrochemistry.1999,99(10):17222 Sung Woo Oh, Seung-Taek Myung, Seung-Min Oh, Kyu Hwan Oh, Khalil Amine, Bruno Scrosati and Yang-Kook Sun DoubleCarbonCoatingofLiFePO4asHighRateElectrodeforRechargeableLithiumBatteriesAdvancedMaterials.2010,43(22):4842-4845Yang-Kook Sun2Yang-Kook Sun2等利用双层等利用双层碳包覆合成了高倍率的磷酸铁碳包覆合成了高倍率的磷酸铁锂材料，即先合成锂材料，即先合成C C包覆的包覆的FePOFePO4 4，再用，再用LiLi2 2COCO3 3和碳源进行二和碳源进行二次包覆。材料次包覆。材料10C10C，20C20C分别能分别能达到理论容量的达到理论容量的68%68%，47%47%。提高比表面提高比表面积除除纳米粒径的米粒径的LiFePO4外外1，孔状，孔状结构的构的LiFePO4也是研究的也是研究的热点，点，因因为孔状相互交孔状相互交联的的结构提供了更多的构提供了更多的锂离子活性位置，确保了离子有离子活性位置，确保了离子有较好的好的扩散性能，同散性能，同时为固固态电子的迁移提供了很好的子的迁移提供了很好的导电性。此外性。此外还可以可以减减轻循循环过程中因体程中因体积膨膨胀引起的材料本身引起的材料本身结构的破坏，保构的破坏，保证了了电池的循池的循环寿命，提高寿命，提高电极材料大极材料大电流放流放电的性能。的性能。1 Murugan, A. V.; Muraliganth, T.; Ferreira, P. J.; Manthiram, A.Inorg.Chem.2009,48,946952.2 Yingke Zhou, Jie Wang, Yuanyuan Hu, Ryan OHayre and Zongping Shao AporousLiFePO4andcarbonnanotubecomposite Chem.Commun.,2010,46,7151-7153YingkeZhou等等2用多壁碳用多壁碳纳米管和柠檬酸铁先超声混纳米管和柠檬酸铁先超声混合，再加磷酸二氢铵合成了合，再加磷酸二氢铵合成了具有良好性能的多孔的具有良好性能的多孔的LiFePO4和碳纳米管复合材和碳纳米管复合材料。这种材料料。这种材料10mAh/g放电放电容量容量159mAh/g，1000mA/g放电放电110mAh/g。 2011年，锂电权威Goodenough教授的小组合成了单分散的多孔LiFePO4微球，该材料具有较好的倍率性能、循环稳定性能和较高的振实密度，成为LiFePO4材料合成的发展的方向，但目前该类材料的比容量总体不高。J.Am.Chem.Soc.2011,133,21322135花瓣状的LiFePO4微球胡桃状的LiFePO4微球花瓣状的LiFePO4不同倍率下的比电容优点缺点循环寿命长首次充放电效率低 平台相对较低 安全性能好比容量高三元材料（三元材料（LiNixCoyMnzO2）特征）特征价格低廉三元三元协同同效效应Ni，可提高材料的容量Mn，降低材料成本，提高安全性和稳定性Co，减少阳离子混合占位，稳定层状结构目前商业化三元系列材料目前商业化三元系列材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有和LiCoO2 十分相似的-NaFeO2 层状结构，其中过渡金属元素Co、Ni、Mn 分别以+3 、+2 、+ 4 价态存在。锂离子占据岩盐结构的3a 位，镍、钴和锰离子占据3b 位，氧离子占据6c 位。参与电化学反应的电对分别为Ni 2+ / Ni 3 +、Ni 3 + / Ni 4 + 和Co 3 +/ Co 4 +。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在不同温度及倍率下结构变化较小，所以材料具有很好的稳定性。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2由于采用镍锰取代价格昂贵的钴，使材料具有相对低廉的价格。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的主要制的主要制备方法方法溶胶溶胶-凝胶法凝胶法喷雾干燥法喷雾干燥法共沉淀法共沉淀法共沉淀法共沉淀法固相反应法固相反应法固相反应法固相反应法氢氧化物共沉淀法氢氧化物共沉淀法氢氧化物共沉淀法氢氧化物共沉淀法碳酸盐共沉淀法碳酸盐共沉淀法碳酸盐共沉淀法碳酸盐共沉淀法振实密度高振实密度高形貌容易控制形貌容易控制加工性能好加工性能好工业化主要方法工业化主要方法振实密度较低振实密度较低形貌难控制形貌难控制加工性能差加工性能差LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2Ni、Co、Mn离子混合液沉淀剂沉淀反应（PH、T、搅拌速度）陈化、洗涤、过滤、干燥前躯体混合、球磨烧结、粉碎分级LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2锂源共沉淀法制备共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的的电化学性能及物理性能化学性能及物理性能河南思维能源材料有限公司研制生产的球形或类球形三元正极材料（TTM-812）用于锂离子电池时，容量发挥稳定（145mAh/g，2.84.2V，1C），循环寿命长(800次，1C)，高倍率放电性能佳（15C），耐过充能力强，是国内外同类产品的佼佼者。具有LiCoO2的优良电化学性能和更优良的安全性能，是替代LiCoO2的理想正极材料；可逆克容量、安全性能和循环性能高/优于LiMn2O4。 充放电曲线（扣式电池）充放电曲线（扣式电池）循循环性能性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2存在的存在的问题1.材料的首次充放电效率低2.锂层中阳离子的混排，对材料的首次充放电效率及循环稳定性都有影响3.材料的放电电压平台较LiCoO2低，有待提高LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的改性基的改性基础u固体固体电极材料是由极材料是由质点（原点（原子或离子）以某种方式排列子或离子）以某种方式排列聚集而形成的，原子在形成聚集而形成的，原子在形成固体材料固体材料时原子之原子之间形成化形成化学学键，同，同时使材料具有相使材料具有相应的能的能带结构与相构与相态结构，构，这些都决定着材料的性能。些都决定着材料的性能。u晶体材料中的晶体材料中的电子运子运动是由是由材料的能材料的能带结构决定的。构决定的。u晶体材料中晶体材料中锂离子的离子的扩散是散是与材料中与材料中锂离子的离子的扩散通道散通道有直接关系的。有直接关系的。结构元素组成离子电导电子电导电化学性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的改性的改性离子掺杂LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2主要改性方法有：表面包覆离子离子掺杂改性改性锂离子离子电池的池的输出功率与材料中的出功率与材料中的电子子电导及及锂离子的离子离子的离子电导都有直接关系，所以以不同手段提高都有直接关系，所以以不同手段提高电子子电导及离子及离子电导是提高材料的关是提高材料的关键。阳离子等价态掺杂阳离子不等价态掺杂掺杂价态更低的离子会导致过度元素的价态升高，即产生空穴，改变材料的能带结构，大幅提高材料的电子电导。等价态掺杂后不会改变原来材料中原子的化合价，但是一般可以稳定材料结构，扩展离子通道，提高材料的离子电导率。阴离子掺杂技术阴离子掺杂多见于F取代2-，通过氟离子体相掺杂可以使材料的结晶度更好，从而增加材料的稳定性。u用金属氧化物（用金属氧化物（Al2O3，ZnO，ZrO2等）等）修修饰三元材料表面，使三元材料表面，使材料与材料与电解液机械分开，减少材料与解液机械分开，减少材料与电解液副反解液副反应，抑制金属离，抑制金属离子的溶解，子的溶解，优化材料的循化材料的循环性能。性能。u同同时表面包覆表面包覆还可以减少材料在反复充放可以减少材料在反复充放电过程中材料程中材料结构的坍构的坍塌，塌，对材料的循材料的循环性能是有益的。性能是有益的。表面包覆改性表面包覆改性xLi2MnO3(1-x)LiMO2由于由于Li2MnO3在第一次脱出的是在第一次脱出的是Li2O（两个（两个锂），嵌入的是一个），嵌入的是一个Li，造成，造成该材料的首次充放材料的首次充放电效率不高，相关解决效率不高，相关解决办法有两种思路：法有两种思路：a，通，通过表面包覆表面包覆Al2O3，AlPO4等减少首次充等减少首次充电脱出脱出Li2O后的氧离后的氧离子移子移动，为锂离子回嵌提供足离子回嵌提供足够的八面体位置的八面体位置。b，通，通过与与Li4Mn5O12，LiV3O8等其他等其他锂离子客体材料混合，离子客体材料混合，提供提供锂离子回嵌需离子回嵌需要的位置。要的位置。The University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, USAxLi2MnO3(1-x)LiMO2基于基于Li2MnO3的的层状固溶体材料由于具有状固溶体材料由于具有200mAhg以上的高比容量，以上的高比容量，被称之被称之为新型三元材料，近几年受到广大研究者的新型三元材料，近几年受到广大研究者的热捧。然而由于捧。然而由于Li2MnO3的脱的脱锂反反应发生在生在.5伏以上的高伏以上的高电位平台，所以位平台，所以该材料要在材料要在更更宽的的电压范范围内工作同内工作同时该材料首次不可逆容量高，有研究通材料首次不可逆容量高，有研究通过掺杂锂离子的宿主材料，使首次脱出的离子的宿主材料，使首次脱出的锂可以回嵌可以回嵌进结构，从而减小材料构，从而减小材料的首次不可逆容量由于的首次不可逆容量由于该材料容量高，且廉价的材料容量高，且廉价的锰含量高，在未来含量高，在未来动力力电池池领域有很好的前景。域有很好的前景。锂离子离子电池池负极材料极材料理想的理想的锂离子离子电池池负极材料极材料应满足以下几个特点：足以下几个特点：（1）大量）大量Li+能能够快速、可逆的嵌入和脱出，以便得到高的容量密度。快速、可逆的嵌入和脱出，以便得到高的容量密度。（2）Li+嵌入、脱出的可逆性好，主体嵌入、脱出的可逆性好，主体结构没有或者构没有或者变化很小。化很小。（3）Li+嵌入、脱出嵌入、脱出过程中，程中，电极极电位位变化尽量小，保持化尽量小，保持电池池电压的平的平稳。（4）电极材料具有良好的表面极材料具有良好的表面结构，固体构，固体电解解质中中间相（相（SolidElectrolyteInterfaceFilm，简称称SEI膜）膜）稳定、致密。定、致密。（5）Li+在在电极材料中具有极材料中具有较大大扩散系数，散系数，变化小，便于快速充放化小，便于快速充放电。负极材料负极材料非石墨化碳非石墨化碳石墨层状石墨层状结构结构过渡金属氧化物过渡金属氧化物硅基硅基Li4Ti5O12尖晶石结构尖晶石结构锡基锡基金属锂金属锂负极材料极材料分分类负极极材料比容量比材料比容量比较负极极材料研究材料研究现状状u锂离子离子电池池负极材料基本上都是石墨极材料基本上都是石墨类碳碳负极材料，极材料，对石石墨墨类碳碳负极材料极材料进行表面包覆改性，增加与行表面包覆改性，增加与电解液的相容解液的相容性、减少不可逆容量、增加倍率性能性、减少不可逆容量、增加倍率性能还是目前是目前应用研究的用研究的一个一个热点点。u氧化物氧化物负极材料极材料钛酸酸锂，对其其进行行掺杂，提高，提高电子、离子子、离子传导性是目前性是目前应用研究的一个用研究的一个热点。点。u硅材料具有非常高的理硅材料具有非常高的理论容量，但其脱嵌容量，但其脱嵌过程伴随巨大的程伴随巨大的体体积变化，化，对其研究也广受关注。其研究也广受关注。u非石墨非石墨类碳材料和合金和其它氧化物碳材料和合金和其它氧化物负极材料，极材料，虽然容量然容量很高，但是循很高，但是循环稳定性定性问题一直未能解决，一直未能解决，对其的改性研其的改性研究仍在探索中，得到大究仍在探索中，得到大规模的模的实际应用尚需用尚需时日。日。碳碳负极极材料材料嵌嵌锂容量高，其容量高，其锂论容量容量为372mAh/g。嵌嵌锂电位低且平坦，位低且平坦，为锂离子离子电池提供高而平池提供高而平稳的的工作工作电压。容量受溶容量受溶剂的影响程度的影响程度较大，与有机溶大，与有机溶剂的相容能力差。的相容能力差。与与锂电位相近，容易在使用位相近，容易在使用过程中石墨程中石墨层之之间形成金属形成金属锂枝枝晶晶。目目前前用用石石墨墨作作炭炭负极极的的生生产制制造造商商主主要要有有Panasonic（松松下下），Sanyo（三洋），（三洋），Varta（瓦（瓦尔塔）等公司。塔）等公司。软碳：碳：软碳主要有石油焦、碳主要有石油焦、针状焦、碳状焦、碳纤维、碳微球、碳微球等。其中，等。其中，普通普通石油焦的比容量石油焦的比容量较低，低，约为160mAh/g，循，循环性性能能较差差。硬碳中主要有硬碳中主要有树脂碳脂碳(如酚如酚醛树脂、脂、环氧氧树脂、聚糠醇脂、聚糠醇PFAC等等)，有机聚台物，有机聚台物热解碳解碳(PVA、PVC、PVDF、PAN等等)以及碳黑以及碳黑(如乙炔黑如乙炔黑)等。等。石墨：与普通碳材料相比，石墨的石墨：与普通碳材料相比，石墨的导电性和性和结晶性更晶性更好，因而得到最广泛的好，因而得到最广泛的应用。石墨又分用。石墨又分为人工石墨，人工石墨，天然石墨和改性石墨。天然石墨和改性石墨。碳碳负极材料分极材料分类1.氧化氧化处理：通理：通过温和气相或者液相氧化温和气相或者液相氧化处理，减少石理，减少石墨表面缺陷，增加墨表面缺陷，增加锂离子通道，同离子通道，同时形成保形成保护层防止防止电解液腐解液腐蚀。2.碳包覆：通碳包覆：通过气象沉气象沉积或者固相混合等方法，在天然或者固相混合等方法，在天然石墨表面包覆一石墨表面包覆一层裂解碳，形成裂解碳，形成稳定的定的SEI保保护膜。膜。3.掺杂：适当的引入金属或非金属元素能提高材料的适当的引入金属或非金属元素能提高材料的电化学性能。非金属元素有：硼、氮、硅、磷、硫等。化学性能。非金属元素有：硼、氮、硅、磷、硫等。金属元素有：金属元素有：钾、镁、铝、镍、钴、铁等。等。石墨改性方法石墨改性方法An overview of graphene in energy production and storage applicationsD.A.C. Brownson et al. / Journal of Power Sources196 (2011) 48734885氧化修饰石墨烯、石墨烯、多次碳纳米管负极材料库仑效率比较SnO2的将是锂离子石墨负极一个很好的替代品，其理论比容量为782mAh/g（石墨为372mAh/g），但是反应过程中生成非活性Li2O造成不可逆容量损失。其嵌锂机理如下：4Li+SnO2+4e-1Sn+2Li2O(1)xLi+Sn+xe-1SnLix(Ox4.4)(2)锡基氧化物材料Hollow CoreShell Mesospheres of Crystalline SnO2Nanoparticle Aggregates for High Capacity Li+ Ion Storage Chem. Mater. 2008, 20, 18411846新加坡国立大学的Da Deng等，通过模版辅助和水热合成法制备了纳米空心球壳结构的SnO2负极材料。这种方法生产工艺简单，成本低，适合大规模生产得到的样品容量高，而且循环性能良好。制备方法：1.10mmol葡萄糖葡萄糖+4mmolSnCl4混合加入混合加入5ml水和水和30ml乙醇制成无乙醇制成无色溶液色溶液。2.将将盛好盛好溶液溶液的反的反应釜釜放放入烘箱之中入烘箱之中，180条件下加条件下加热24h。并自。并自然冷却。然冷却。3.将上面等待前将上面等待前驱体用水和乙醇清洗后在体用水和乙醇清洗后在50下真空干燥下真空干燥5小小时。4.将上面得到干燥前将上面得到干燥前驱体在体在550温度下在空气中煅温度下在空气中煅烧4-5小小时。硅材料Nanostructured Hybrid Silicon/Carbon Nanotube Heterostructures: Reversible High-Capacity Lithium-Ion Anodes American Chemical Society VOL. 4 NO. 4 22332241 2010根据材料不同的脱嵌锂机理，过渡金属氧化物可以分为两类：1.第一类为真正意义上的脱嵌锂氧化物，锂的嵌入只伴随着材料的结构改变，而没有氧化锂的形成。这种类型的代表有TiO2，WO2，MoO2等这类氧化物通常有良好的脱嵌锂可逆性，但其比容量低而且嵌入电位高。金属氧化物材料J. Phys. Chem.Lett. 2012, 3, 309 3142.而第二类过渡金属氧化物MO（M=Co、No、Fe、Cu等）为代表，材料嵌入锂时伴随着Li2O的生成，但是和锡基氧化物所形成的非活性Li2O不同，此类材料脱锂时电化学活性的Li2O可以脱锂。其原理如下：MxOy + 2yLi xM + yLi2O CO3O4+8Li+8e3Co+4Li2O锂合金作为负极材料，具有能量密度高的优点，但循环稳定性差。u第一种方案，通常纳米化合金材料，如采用纳米Si粉，或者Si纳米薄膜。u第二种方案，引入非活性成分，不与Li形成合金的金属，降低活性成分，减小材料的膨胀。u第三种方案，采用其氧化物。金属合金材料单种材料总是不能满足高容量和良好的循环性能。比如金属氧化物具有很高的容量，然而其导电性差，以至于充放电过程能量损失大；而石墨材料导电性好，理论容量较低。如果将两种材料复合，可以提高综合电化学性能。常见的复合有掺入金属，与石墨、硅、裂解碳、碳纳米管等复合。复合材料锂离子离子电池池电解液解液电解液是锂离子电池的四大主要组成部分之一，是实现锂离子在正负极迁移的媒介，对锂电容量、工作温度、循环效率以及安全性都有重要影响。通常电解液占电池重量和体积的比重分别为15、32，其对纯度及杂质的含量要求非常高，生产过程中需要高纯的原料以及必要的提纯工艺。电解液的生产工艺流程图u锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等，总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特征。u溶剂由主溶剂和添加剂组成常用溶剂性能表锂离子离子电池池电解解质材料材料1.液态电解质，又称电解液，一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（主要是LiPF6）、主要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。2.固态电解质，电解质为固体聚合物，以固体聚合物为电解质的锂离子电池称为聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)。对于液体电解质材料而言,需要满足以下条件:(l)在较宽的温度范围内为液体并具有较高的锂离子电导率， 达到或接近10-2S/cm，以满足不同条件下的应用要求。(2)具有较好的热稳定性和化学稳定性,蒸汽压低,不易蒸发 和分解，与电池体系的其他材料不发生反应。(3)具有较宽的电化学窗口,可以达到甚至超过4.5V(vs.Li/Li+)。(4)毒性低,使用安全。(5)制备及纯化容易,制备成本低等。常用常用电解解质聚合物聚合物聚合物聚合物电电解解解解质质作用：作用：作用：作用：1.离子导电的电解质2.一种阻碍正负极接触的隔膜(separator)分类：固态聚合物电解质 凝胶态聚合物电解质 纯凝胶态聚合物电解质微孔凝胶态聚合物电解质Li+在PEO中迁移示意图提高锂盐的解离度，获得更多的自由锂离子，提高链段的柔韧性是提高聚合物导电率的关键。固态聚合物电解质改善方法共混共聚添加无机填料聚合物 + 锂盐构成隔膜的主要作用：u隔离正、负极，并使电池内部的电子不能自由穿过u能够让电解质液中的离子在正负极间自由通过。锂电池中的关池中的关键内内层组件件隔膜隔膜隔膜的性能及其隔膜的性能及其对电池性能的影响池性能的影响隔膜的性能隔膜的性能隔膜所起的作用隔膜所起的作用影响电池的性能影响电池的性能隔离性隔离性正负极颗粒的机械隔离正负极颗粒的机械隔离避免短路和微短路避免短路和微短路电子绝缘性电子绝缘性阻止活性物质的迁移阻止活性物质的迁移避免自放电，延长寿命避免自放电，延长寿命一定的孔径和孔隙率一定的孔径和孔隙率锂离子有很好的透过性锂离子有很好的透过性低内阻和高离子传导率低内阻和高离子传导率可大电流充放电可大电流充放电化学化学/ /电化学稳定性电化学稳定性耐湿性和耐腐蚀性耐湿性和耐腐蚀性稳定的存在于溶剂和电解液中稳定的存在于溶剂和电解液中电池的长寿命电池的长寿命电解液的浸润性电解液的浸润性足够的吸液保湿能力足够的吸液保湿能力足够的离子导电性足够的离子导电性高循环次数高循环次数力学性能和防震能力力学性能和防震能力防止外力或者是电极枝晶使隔防止外力或者是电极枝晶使隔膜破裂膜破裂寿命长寿命长自动关断保护性能好自动关断保护性能好温度升高时自动闭孔温度升高时自动闭孔安全性能好安全性能好锂电池隔膜材料分池隔膜材料分类u多孔聚合物薄膜（如聚丙多孔聚合物薄膜（如聚丙烯PP,聚乙聚乙烯PE,PP/PE/PP膜）膜）u无无纺布（玻璃布（玻璃纤维无无纺布，合成布，合成纤维无无纺布，陶瓷布，陶瓷纤维纸等）等）u高空隙高空隙纳米米纤维膜膜uSeparion隔膜隔膜u聚合物聚合物电解解质Celgard2400隔膜，其主要成分为聚丙烯（PP），其厚度为25m，孔隙率为37%，孔的尺寸为0.117m*0.042m