從鋰離子電池現(xiàn)在所采用的正極來(lái)看,過(guò)渡金屬氧化物正極在提高電池比能量方面顯然較聚陰離子正極(如磷酸亞鐵鋰)更具優(yōu)勢(shì),其通用分子式可用LiMO2來(lái)表示,其中M表示過(guò)渡金屬。

從目前研究結(jié)果來(lái)看,如果M為單一金屬元素,考慮到材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,正極材料在充放電過(guò)程中其電子轉(zhuǎn)移數(shù)往往被限制在1個(gè)以內(nèi);如果M為多種過(guò)渡金屬,則其中一種金屬原子的變價(jià)可能超過(guò)1,但平均電子轉(zhuǎn)移數(shù)也基本被限制在1個(gè)以內(nèi)。
如果取過(guò)渡金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量為50,則過(guò)渡金屬氧化物正極的理論比容量約為300mAh·g-1。考慮到材料分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,其中的鋰離子在充電過(guò)程不應(yīng)該完全脫出。如果80%的鋰離子可逆地嵌脫,則材料的比容量約為240mAh·g-1。這一數(shù)值有可能是過(guò)渡金屬氧化物正極的極限。
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