全固态电池的正极材料

复合电极通常用作全固态电池的阴极。除电极活性材料外，还包括固体电解质和导电剂，它们在电极中起到传递离子和电子的作用。氧化物正极（如LiCoO2、LiFePO4和LiMn2O4）广泛应用于全固态电池。

当电解液为硫化物时，由于化学电位差较大，氧化物正极对锂的吸引力比硫化物电解液强得多，导致大量锂移动到正极，界面电解液中锂含量低。

如果氧化物正极是离子导体，也会在正极处形成空间电荷层，但如果正极是混合导体&40；例如，LiCoO2既是离子导体又是电子导体；，氧化物处的锂浓度被电子传导稀释，空间电荷层消失。此时，硫化物电解液中的锂再次移动到正极，电解液中的空间电荷层进一步增加，导致界面阻抗非常大，影响电池性能。

在正极和电解液之间只添加离子导电氧化物层，可以有效抑制空间电荷层的产生，降低界面阻抗。此外，提高正极材料的离子导电性可以优化电池性能，提高能量密度。

为了进一步提高全固态电池的能量密度和电化学性能，人们也在积极研究和开发新型高能正极材料，主要包括大容量三元阴极材料和5V高压材料。

三元材料的典型代表是LiNi1-x-yCoxMnyO2&40；NCM&41；lini1-x-ycoxa1yo2&40；NCA&＃41二者均具有层状结构和较高的理论比容量

与尖晶石LiMn2O4相比，5V尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4具有更高的放电平台电压&40；4.7V和＃41；因此，它已成为全固态电池阴极的有力候选材料。

除了氧化物阴极外，硫化物阴极也是全固态电池阴极材料的重要组成部分。这种材料一般具有较高的理论比容量，比氧化物阴极高出数倍甚至一个数量级。当与导电性好的硫化物固体电解质匹配时，由于其化学势相似，不会造成严重的空间电荷层效应，获得的全固态电池有望满足高容量、长寿命的实际循环要求。

但是，硫化物阴极与电解液的固-固界面仍存在接触不良、阻抗高、无法充放电等问题。

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