硅酸盐类复合正极材料Li2MSiO4的结构特征

     《锂电世界》正硅酸盐（Li2MSiO4，M=Fe，Co，Mn等）是一类新兴的聚阴离子型正极材料，与磷酸盐LiMPO4材料相比，正硅酸盐材料在形式上可以允许2个Li+的交换，因而具有较高理论比容量，理论上可以达到300mA·h·g1以上。这表明硅酸盐有可能发展成为一种高比容量的锂离子电池正极材料。聚阴离子强的Si-0键使得该材料具有优异的安全性能，Li2MSiO4高的理论比容量和优异的安全性能使其在大型锂离子动力蓄电池领域具有较大的潜在应用价值。

    正硅酸盐(Li2MSiO4)材料具有与Li3PO4类似的晶体结构，其中所有阳离子均以四面体方式与氧离子配位，根据四面体的不同排列方式形成丰富的多形体结构。氧离子以近乎六方密堆方式排列，Li+、M2+、Si4+阳离子会有选择地占据氧四面体空隙的一半。由于阳离子在四面体位置上存在多种不同的排列方式以及可能产生的不同结构形变。这些不同的结构可分为β和y两类，分别对应于Li3PO4的β和y结构。在β相中，所有四面体都指向与密堆积面相互垂直的方向，并仅通过共角方式连接。在1，相中，四面体采用交替反平行方式排列，不同四面体之间除了共用顶点之外，反平行四面体也共边连接。β和y两类结构又可根据结构排列和形变的不同L12MSi0。的结构与其制备及后处理过程有着紧密的联系，由于不同Li2MSiO4多形体之间的形成能差异较小，通常情况下合成的Li2MSiO4为多种多形体的混合物。准确确定Li2MSiO4结构往往需要结合XRD、中子衍射及核磁共振、质谱等对材料进行详细表征。到目前为止，己经成功合成了Li2MSiO4，Li2MnSiO4, LiaCoSiO4等。