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1构造特性
LiMnO:有4利l构造形式13]，其中单斜LiMn02 (m-LiMn02和正交LiMn02 (o-LiMn02)有层状构造，前者为a-NaFe02型构造，后者为岩盐构造。在热力学平衡条件下，m-LiMnO:没有o-LiMn02稳定，原因是:① Mn3十之间的反铁磁相4_作用;②Jahn-Teller畸变的影响;③离子半径和电荷影响!al 层状LiMnO:的问题有:①属热力学亚稳定，Mn3十不稳定，中等温度下就易向高价转化，形成类尖inW构造的Lie } Mn2 }O4;②Mn3十(tZSeS)引起的Jahn-Teller效应使O排列发生畸变，难形成理想的密堆积，影响构造的稳定!4t .③充放电过程中会发生单斜构造向菱形构造的转化，引起体积变化，使容量下降。
(B)二维扩散路径之层狀构造金属氧化物
在嵌入式化合物中，具有层狀构造的LiMO2(M = Co、Ni、Mn等)，氧離子形成了立方最密堆积构造，而Li+和M3+那么交织占据(111)面的八面体位置，如图(2-8a)[25]，图中阴影部份为M3+的位置，白色局部为Li+所占据的位置。而图2-6中所列的层狀LiMO2之中，LiTiO2在合成上有其困难度[26]；LiVO2在充电时(即锂嵌出时)，会破坏阳離子的规那么排列[26-27]；LiCrO2由于铬价數不易改变，导致难以充电[28]；LiNiO2的Ni易变成Ni2+，故合成不易，大局部制备所得的LiNiO2都含有少量的Ni在锂離子层中。这些残留的Ni会影响到其构造的稳定性，进而降低电池的循环寿命[29-31]。而LiCoO2只要制备过程中条件适当地控制，便很容易得到稳定的层狀构造[17]，因此LiCoO2也是目前商品化锂離子电池正极材料的主流。但由于全世界的Co矿存量少，加上其为战略性物质，因此限制其在大型化电池上的应用。因此，逐渐有期待以Mn作为其替代物的趋势。o-LiMnO2层狀构造，在充放电过程中会逐渐相变化成尖晶石相，因为Mn3+的Jahn-Teller Distortion效应的影响，造成构造扭曲(如图2-8b)，使比电容量先增后渐衰减，增加电池设计上之困扰。但可利用掺杂不同金属來稳定构造，防止构造变化之题，使其作为锂电池正极材料仍有其优势。
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工程的立项依据〔研究意义、国外研究现状及开展动态分析，需结合科学研究开展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会开展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录〕
锂离子电池是对以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池的总称。锂离子电池的充放电过程是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在嵌入化合物中，外来原子、离子或分子可以可逆嵌入到宿主材料的晶格中或从晶格构造中脱嵌，宿主材料的晶格原子只发生位移而不产生扩散性重组。嵌入化合物的宿主材料具有开放构造，不同材料可以提供一维、二维或三维的扩散通道。嵌入物在宿主材料的晶格中可以移支、嵌入或脱嵌，浓度可变化。嵌入物的种类及浓度对宿主化合物的电、磁、热及力学性质有显著的影响。嵌入化合物按电子转移可以分为施主型和受主型两类。目前已发现几百种嵌入化合物，如TiS2、WO3、石墨等。它们被广泛用作电极材料、敏感材料、发光材料、固体润滑剂、催化剂、储氢材料和同位素转移材料等。
LiMO2〔M = Ti、V、Cr、Co、Ni、Mn等〕是具有层状构造的嵌入式化合物。其中，LiTiO2在合成上有其困难度[26]；LiVO2在充电时(即锂嵌出时)，会破坏阳离子的规那么排列[26-27]；LiCrO2由于铬价数不易改变，导致难以充电[28]；LiNiO2的Ni易变成Ni2+，故合成不易，大局部制备所得的LiNiO2都含有少量的Ni在锂离子层中。这些残留的Ni会影响到其构造的稳定性，进而降低电池的循环寿命[29-31]。而LiCoO2只要制备过程中条件适当地控制，便很容易得到稳定的层状构造[17]，因此LiCoO2也是目前商品化锂离子电池正极材料的主流。但由于全世界的Co矿存量少，加上其为战略性物质，因此限制其在大型化电池上的应用。因此，逐渐有期待以
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Mn作为其替代物的趋势。o-LiMnO2层状构造，在充放电过程中会逐渐相变化成尖晶石相，因为Mn3+的Jahn-Teller Distortion效应的影响，造成构造扭曲，使比电容量先增后渐衰减，增加电池设计上的困难。但可利用掺杂不同金属来稳定构造，防止构造发生畸变，发挥其作为锂电池正极材料特有的优