鋰離子電池將在21世紀的能源領域扮演更加重要的角色。在鋰離子電池的開發(fā)與研究中,鋰離子電池的電極材料,特別是正極材料,成為研究中最重要的組成部分之一,因為鋰離子電池的特性從本質上來說是由電池采用的電極材料決定的。

高性能的鋰離子電池正極材料應當滿足以下要求

(1)很高的理論能量密度;

(2)良好的電解液相容性;

(3)廉價,適用于大規(guī)模生產;

(4)無毒,對環(huán)境友好;

(5)優(yōu)良的物理性質,如不易燃燒。

現(xiàn)在市場上普遍使用的鋰離子電池正極材料(如LiCoO2)的工作電壓平臺重要在34V,無法應用于為傳統(tǒng)的115V電池(如ZnPHgO、ZnPAg2O、ZnPMnO2)操作設計的設備上。

因此,科研工作者不斷尋找和開發(fā)工作電壓為115V的正極材料,包括CuO、FeS、FeS2、Pb3O4、Bi2O3和Bi2Pb2O5。其中,FeS2作為鋰離子電池的正極材料,展現(xiàn)出許多顯著的特性,如很高的理論一次放電比容量(超過890mAhPg)、對環(huán)境友好(FeS2中的Fe元素和S元素均無毒性)以及價格低廉(天然FeS2礦石非常豐富)。此外,LiPFeS2電池的工作電壓平臺為115V,能夠方便地替代傳統(tǒng)電池,廣泛應用于便攜式電子設備中。