鋰離子電池具有高電壓、比能量高、無記憶效應(yīng)、無環(huán)境污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為21世紀(jì)綠色高能二次電池的主要選擇。目前商用鋰離子電池正極材料LiCoO2，由于鈷儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，毒性大，作為鋰離子電池正極材料成本高和安全性問題，嚴(yán)重阻礙了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展，限制了它在更廣領(lǐng)域的應(yīng)用。迫切需要研究者開發(fā)出成本低，性能優(yōu)良的鋰離子電池正極材料以滿足電動(dòng)汽車等新興行業(yè)的需求，尖晶石型的LiMn2O4中Mn2O4骨架是一個(gè)有利于Li+擴(kuò)散的四面體和八面體共面的三維網(wǎng)絡(luò)。同LiCoO2和LiNiO2相比，這種材料具有原料資源豐富、易于制備、成本低、耐過充性和安全性好、無環(huán)保問題、嵌、脫鋰電位高等突出的優(yōu)點(diǎn)，理論容量為148mA.h/g，實(shí)際容量可以接近理論容量，達(dá)到130-140mA.h/g，尖晶石型的LiMn2O4常用的合成方法有多步高溢固相合成法、溶膠一凝膠法、沉淀法等，這種材料難以廣泛用作鋰電池正極材料不是因?yàn)槠淅碚撊萘康?，而是因?yàn)槠溲h(huán)性能不佳，特別是在較高溫度下的容量衰退問題，因此，如何克服尖晶石型的LiMn2O4在電化學(xué)循環(huán)過程中的容量衰退現(xiàn)象是目前尖晶石LiMn2O4的研究焦點(diǎn)，這種現(xiàn)象不僅與尖晶石型的LiMn2O4自身的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān)。

LiFePO4具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，工作電壓3~4V，理論比容量170mA.h/g，循環(huán)性能優(yōu)異，充放電過程中電極的結(jié)構(gòu)變化小，是一種有發(fā)展前途的鋰電池正極材料，LiFePO4的主要制備方法是化學(xué)沉淀法和溶膠一凝膠法。但LiFePO4的導(dǎo)電性能差，R離一r在該電極材料中的擴(kuò)散速度慢，材料利用率低，電極的倍率充放電性能差。LiFePO4的納米化可以縮短鏗離子的擴(kuò)散路徑，改善LiFePO4電極的電化學(xué)性能，但納米LiFePO4在電化學(xué)循環(huán)過程有嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象，循環(huán)性能不佳。復(fù)合嵌鋰化合物包括復(fù)合陽離子嵌鋰化合物和復(fù)合陰離子嵌鋰化合物，這類材料種類繁多，合成途徑多樣，不易找到最佳的制備方法、最佳元素組合和組合物的最佳用量。目前，最引起人們關(guān)注的是層狀Li[CoxNi1-2x,Mnx]O2固溶體，這類材料首次放電容量達(dá)到160mA.h/g以上，熱穩(wěn)定性好、造價(jià)低、循環(huán)性能優(yōu)異，產(chǎn)業(yè)化前景明朗，己經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。