Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phát triển của pin lithium-ion và những thách thức của LiFePO4 như một vật liệu catot tiềm năng
Tóm tắt
Bài báo tóm tắt sự phát triển và xu hướng phát triển của pin lithium-ion (LIB) với hai xu hướng chính được đề xuất gồm là pin vi mô mỏng rắn và LIB sạc lại thể rắn quy mô lớn. Đồng thời, vấn đề chi phí và an toàn là những hạn chế chính trong việc cải thiện các LIB tiên tiến với hiệu suất điện hóa tuyệt vời. Tiếp theo, một trong những vật liệu catot hứa hẹn nhất, LiFePO4, được giới thiệu chi tiết. Những ưu điểm và nhược điểm của LiFePO4 với vai trò là vật liệu hoạt động của catot được phân tích, sau đó, các phương pháp chính để vượt qua những nhược điểm của nó được nhiều nhóm đề xuất cũng được tóm tắt. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu về cơ chế của vật liệu catot này hiện nay và những vấn đề thách thức đang chờ giải quyết trước khi LiFePO4 có thể được thương mại hóa cũng được thảo luận trong bài đánh giá này.
Từ khóa
#pin lithium-ion #vật liệu catot #LiFePO4 #hiệu suất điện hóa #thương mại hóaTài liệu tham khảo
Bruno S, Stefania P, Priscilla R, Daniela S, Yuichi A (2002) J Power Sour 105:161
Tarason JM, Armand M (2001) Nature 414(15):359
Ritchie AG (2004) J Power Sour 136:285
Nishi Y (2001) J Power Sour 100:101
Tang SB, Xia H, Lai MO, Lu L (2006) J Power Sour 159:685
Wang GX, Lindsay MJ, Ionescu M, Bradhusrst DH, Dou SX, Liu HK (2001) J Power Sour 97–98:298
Schwenzel J, Thangadurai V, Weppner W (2006) J Power Sour 154:232
Ritchie A, Howard W (2006) J Power Sour 162:809
Cousseau JF, Siret C, Siret C, Biensan P, Broussely M (2006) J Power Sour 162:790
Iriyama Y, Inaba M, Abe T, Ogumi Z (2001) J Power Sour 94:175
Xia Y, Yoshio M, Noguchi H (2006) Electrochim Acta 52:240–245
Arai J, Yamaki T, Yamauchi S, Yuasa T, Maeshima T, Sakai T, Koseki M, Horiba T (2005) J Power Sour 146:788
Weinstock IB (2002) J Power Sour 110:471
Xie H-M, Wang R-S, Ying J-R, Zhang L-Y, Jalbout AF, Yu H-Y, Yang G-L, Pan X-M, Su Z-M (2006) Adv Mater 18:2609
Striebel K, Shim J, Sierra A, Yang H, Song X, Kostecki R, Mc Carthy K (2005) J Power Sour 146:33
Ohta N, Takada K, Osada M, Zhang L, Sasaki T, Watanabe M (2005) J Power Sour 146:707
Ramana CV, Zaghib K, Julien CM (2006) J Power Sour 159:1310
Chen J, Whittingham MS (2006) Electrochem Commun 8:855
Ohzuku T, Kitagawa M, Hirai T (1990) J Electrochem Soc 137:769
Park SH, Ahn HS, Park GJ, Kim J, Lee YS (2008) Mater Chem Phys 112:696
Brown S, Ogawa K, Kumeuchi Y, Enomoto S, Uno M, Saito H, Sone Y, Abraham D, Lindbergh G (2008) J Power Sour 185:1454
Liu D, Liu X (2006) Sci Technol Chem Ind 14(3):58
Inaba M, Doi T, Iriyama Y, Abe T, Ogumi Z (1999) J Power Sour 81–82:554
Yuan YF, Wu HM, Guo SY, Wu JB, Yang JL, Wang XL, Tu JP (2008) Appl Surf Sci 255:2225
Thirunakaran R, Sivashanmugam A, Gopukumar S, Dunnill CharlesW, Gregory DH (2008) J Mater Process Technol 208:520
Li JG, He XM, Zhao RS (2007) Trans Nonferrous Met Soc Chin 17:1324
Wu XM, Chen S, He ZQ, Xiao ZB, Ma MY, Liu JB (2008) Ceram Int 34:1387
Lu W, Belharouak I, Liu J, Amine K (2007) J Power Sour 174:673
Dziembaj R, Molende M (2003) J Power Sour 119–121:121
Tsuji T, Tatsuyama Y, Tsuji M, Ishida K, Okada S, Yamaki J (2007) Mater Lett 61(10):2062
Nam KT, Kim D-W, Yoo PJ, Chiang C-Y, Meethong N, Hammond PT, Chiang Y-M, Belcher AM (2006) Sci Express 312(5775):885
Luo J, Cheng L, Xia Y (2007) Electrochem Commun 9:1404
Oh S-W, Park S-H, Kim J-H, Bae YC, Sun Y-K (2006) J Power Sour 157:464
Du G, Nuli Y, Yang J, Wang J (2008) Mater Res Bull 43:3607
Padhi AK, Nanjundaswamy KS, Goodenough JB (1997) J Electrochem Soc 144(4):1188
Delacourt C, Laffont L, Bouchet R, Wurm C, Leriche JB, Morcrette M, Tarascon JM, Masquelier C (2005) J Electrochem Soc 152(5):A913
Franger S, Benoit C, Bourbon C, Le Cras F (2006) J Phys Chem Solid 67:1338
Kim D-H, Kim J (2006) Electrochem Solid-State Lett 9(9):A439
Yamada A, Hosoya M, Chung S-C, Kudo Y, Hinokuma K, Liu K-Y, Nishi Y (2003) J Power Sour 119–121:232
Yun NJ, Ha H-W, Jeong KH, Park H-Y, Kim K (2006) J Power Sour 160:1361
Hannoyer B, Prince AAM, Jean M, Liu RS, Wang GX (2006) Hyperfine Interact 167:767
Yada C, Iriyama Y, Jeong S-K, Abe T, Inaba M, Ogumi Z (2005) J Power Sour 146:559
Huang H, Yi SC, Nazar LF (2001) Electrochem Solid-State Lett 4(10):A170
Yamada A, koizumi H, Nishimura S-I, Sonoyama N, Kanno R, Yonemura M, Nakamura T, Kobayashi Y (2006) Nature 5:356
Nakamura T, Miwa Y, Tabuchi M, Yamada Y (2006) J Electrochem Soc 153(6):A1108
Yang M, Teng T-H, Wu S-H (2006) J Power Sour 159:307
Xia H, Lu L, Ceder G (2006) J Power Sour 159:1422
Zhuang D, Zhao X, Xie J, Tu J, Zhu T, Cao G (2006) Acta Phys Chem 22(7):840
Zhu B, Li X, Wang Z, Guo H (2006) Mater Chem Phys 98:373
Meligrana G, Gerbaldi C, Tuel A, Bodoardo S, Penazzi N (2006) J Power Sour 160:516
Chen J, Vacchio MJ, Wang S, Chernova N, Zavalij PY, Whittingham MS (2008) Solid State Ionics 178:1676
Shin HC, Cho WI, Jang H (2006) J Power Sour 159:1383
Song S-W, Reade RP, Kostecki R, Striebel KA (2006) J Electrochem Soc 153(1):A12
Sauvage F, Baudrin E, Morcrette M, Tarascon JM (2004) Electrochem Solid-State Lett 7(1):A15
Iriyama Y, Yokoyama M, Yada C, Jeong S-K, Yamada I, Abe T, Inaba M, Ogumi Z (2004) Electrochem Solid-State Lett 7(10):A340
Wang Y, Wang J, Yang J, Nuli Y (2006) Adv Func Mater 16:2135
Wang D, Li H, Wang Z, Wu X, Sun Y, Huang X, Chen L (2004) J Solid State Chem 177:4582
Higuchi M, Katayama K, Azuma Y, Yukawa M, Suhara M (2003) J Power Sour 119–121:258
Vadivel Murugan A, Muraliganth T, Manthiram A (2008) Electrochem Commun 10:903
Wang L, Huang Y, Jiang R, Jia D (2007) Electrochim Acta 52:6778
AIT-Salan A, Zaghib K, Mauger A, Gendron F, Julien CM (2006) Phys Stat Sol (a) 203(1):R1
Huang Y-H, Park K-S, Goodenough JB (2006) J Electrochem Soc 153(12):A2282
Thorat IV, Mathur V, Harb JN, Wheeler DR (2006) J Power Sour 162:673
Li W, Gao J, Ying J, Wan C, Jiang C (2006) J Electrochem Soc 153(9):F194
Liu H, Fu LJ, Zhang HP, Gao J, Li C, Wu YP, Wu HQ (2006) Electrochem Solid-State Lett 9(12):A529
Lee J, Teja AS (2006) Mater Lett 60:2105
Croce F, D’Epifanio A, Hassoun J, Deptula A, Olczac T, Scrosati B (2002) Electrochem Solid-State Lett 5:A47
Ravet N, Chourinard Y, Magnan JF, Besner S, Gauthier M, Armand M (2001) J Power Sour 97–98:503
Liu H, Li C, Zhang HP, Fu LJ, Wu YP, Wu HQ (2006) J Power Sour 159:717
Odani A, Nimberger A, Markovsky B, Sominski E, Levi E, Kumar VG, Motiei M, Gedanken A, Dan P, Aurbach D (2003) J Power Sour 119–121:517
Sauvage F, Baudrin E, Gengembre L, Tarascon JM (2005) Solid State Ionics 176:1869
Chung S-Y, Bloking J, Chiang Y-M (2002) Nat Mater 1:123
Lemos V, Guerini S, Mendes Filho J, Lala SM, Montoro LA, Rosolen JM (2006) Solid State Ionics 177:1021
Delacourt C, Wurm C, Laffont L, Leriche J-B, Masquelier C (2006) Solid State Ionics 177:333
Wu H-C, Su C-Y, Shieh D-T, Yang M-H, Wu N-L (2006) Electrochem Solid-State Lett 9(12):A537
Striebel KA, Shim J, Cairns EJ, Kostecki R, Lee Y-J, Reimer J, Richardson TJ, Ross PN, Song X, Zhuang GV (2004) J Electrochem Soc 151(6):A857
Delacourt C, Poizot P, Tarascon J-M, Masquelier C (2005) Nat Mater 4:254
Srinivasan V, Newman J (2006) Electrochem Solid-State Lett 9(3):A110
Srinivasan V, Newman J (2004) J Electrochem Soc 151(10):A1517
Dodd JL, Yazami R, Fultz B (2006) Electrochem Solid-State Lett 9(3):A151
Yamada A, Koizumi H, Sonoyama N, Kanno R (2005) Electrochem Solid-State Lett 8(8):A409
Delmas C, Maccario M, Croguennec L, Le Cras F, Weill F (2008) Nat Mater 7:665
Laffont L, Wu MY, Chevallier F, Poizot P, Morcrette M, Tarascon JM (2005) Micron 37(5):459
Gibot P, Cabanas MC, Laffont L, Levasseur S, Carlach P, Hamelet S, Tarascon JM, Massquelier C (2008) Nat Mater 7:741
Ait-Salaha A, Doddb J, Maugerc A, Yazamib R, Gendrona F, Juliena CM (2006) Z Anorg Allg Chem 632:1598
Ouyang C, Shi S, Wang Z, Huang X, Chen L (2004) Phys Rev B 69:104303
Morgan D, Van der Ven A, Ceder G (2004) Electrochem Solid-State Lett 7(2):A30
Zhou F, Kang K, Maxisch T, Ceder G, Morgan D (2004) Solid State Commun 132(3–4):181
Nishimura SI, Kobayashi G, Ohoyama K, Kanno R, Yashima M, Yamada A (2008) Nat Mater 7:707
Chang H-H, Chang C-C, Wu H-C, Guo Z-Z, Yang M-H, Chiang Y-P, Sheu H-S, Wu N-L (2006) J Power Sour 158:550
Amin R, Maier J, Balaya P, Chen DP, Lin CT (2008) Solid State Ionics 179:1683