磷酸鐵鋰電池作為當(dāng)下熱門的電池發(fā)展方向，具有很多的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，鋰離子電池主要由正負(fù)極活性材料及電解質(zhì)組成。下面將對(duì)三種主要相關(guān)材料進(jìn)行介紹。

目前研究的眾多鋰離子電池正極材料中，層狀過(guò)渡族金屬氧化物材料、尖晶石型結(jié)構(gòu)及橄欖石型結(jié)構(gòu)材料被認(rèn)為是最具潛力的幾種材料。仍進(jìn)行的研究主要為了減少材料合成的成本并延長(zhǎng)材料有效使用壽命。

LiCoO2材料是目前研究最為成熟的材料，同時(shí)也是應(yīng)用最廣泛的材料，主要被應(yīng)用在小型便攜式電子產(chǎn)品中。隨著鋰離子電池的大型化發(fā)展，由于其價(jià)格昂貴和毒性大等缺點(diǎn)，使其電池成本居高不下，同時(shí)也存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，因而尋找其替代材料是鋰電學(xué)術(shù)界一直致力研究的問(wèn)題。

LiNiO2材料由于較高的實(shí)際容量（190-210mAh/g）和低自放電率，與電解液相容性好等優(yōu)勢(shì)，從而在一段時(shí)間內(nèi)得到了短暫的關(guān)注。但這種材料合成困難，同時(shí)存在嚴(yán)重的安全問(wèn)題，因而，目前少有研究者對(duì)其進(jìn)行研究。

在眾多替代材料中，尖晶石型LiMn2O4是其中的典型代表，其可逆容量為120mAh/g左右。該材料具有成本低、安全性能好、無(wú)污染等一系列有點(diǎn)，同時(shí)其三維的隧道結(jié)構(gòu)使其具有比層狀正極材料更好的倍率性能，更適合于用作鋰動(dòng)力電池的正極材料。但其存在容量較低和高溫下循環(huán)性能差等缺點(diǎn)，限制了它的應(yīng)用。

為了綜合傳統(tǒng)LiCoO2、LiNiO2和LiMn204等正極材料的優(yōu)勢(shì)，研究者開(kāi)發(fā)了新型的層狀化合物LiCoxNiyMnzO2和LiNi1﹣x﹣yCoxAlyO2，較典型的是LiCo?Ni?Mn?O2和LilNi1-x-yCoxAlyO2材料，前者綜合了傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢(shì)，具有穩(wěn)定的循環(huán)性能，容量高，成本低，安全性能好等突出優(yōu)勢(shì)，是目前具有較好的前景的鋰離子電池正極材料。LiNi1﹣x-yCoxAlyO2材料由于充放電過(guò)程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，被認(rèn)為是大功率鋰離子電池的首選正極材料。

除層狀三元化合物外，聚陰離子型化合物是目前認(rèn)為最具潛力的鋰離子電池正極材料。最為典型且已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段的是LiFePO4材料，該材料具有材料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)成本低，比容量高，常溫循環(huán)性能穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好，環(huán)境友好，充放電平臺(tái)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的關(guān)注與研究。

LiFePOa材料的理論比容量為170mAh/g，工作電壓為3.4V，該電壓既不會(huì)導(dǎo)致電解液的氧化分解，又可以使材料保持較高的能量密度，因而使該材料成為理想的正極材料。同時(shí)，在充放電過(guò)程中存在穩(wěn)定的兩相轉(zhuǎn)變，而不是單一連續(xù)的鋰離子濃度的變化，晶體結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)重排，因而其具有穩(wěn)定的充放電平臺(tái)，循環(huán)性能穩(wěn)定。

錳酸鋰的生產(chǎn)主要以二氧化錳和碳酸鋰為原料，配合相應(yīng)的添加物，經(jīng)過(guò)混料，并使用鳳谷粉體材料回轉(zhuǎn)窯動(dòng)態(tài)燒結(jié)，后期處理等簡(jiǎn)單步驟而生產(chǎn)的。也有用四氧化三錳作為原料，這樣成本會(huì)有所增加，質(zhì)量會(huì)有所提升。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，無(wú)毒害，不產(chǎn)生廢水廢氣，生產(chǎn)過(guò)程中的粉末可以回收再利用，環(huán)境友好。