鋰離子電池正極材料LiCoO2,LiNiO為層狀巖鹽結(jié)構(gòu)(a-NaFe O2結(jié)構(gòu)),LiMn2O4為尖晶石結(jié)構(gòu)。它們都具有氧離子按ABC疊層立方密堆積排列的基本骨架,LiCoO2,LiNiO的陰離子和陽離子相等,氧八面體間隙被陽離子占據(jù)。
具有二種陽離子的三元系金屬氧化物AM O2型巖鹽結(jié)晶結(jié)構(gòu):根據(jù)陽離子半徑比可將AMO2型巖鹽大致分類。以LiCoO2為代表的層狀巖鹽結(jié)構(gòu)中,鋰和中心過渡金屬原子分別形成與氧原子層平行的單獨層,通過它們的相互層疊堆積,形成六方晶系的超格子。
磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池屬于層狀巖鹽結(jié)構(gòu)和不規(guī)則排列巖鹽結(jié)構(gòu),很難用通常的焙燒法得到穩(wěn)定相的層狀巖鹽結(jié)構(gòu)。而比鋰大的鈉陽離子可以得到六方晶系的層狀巖鹽的穩(wěn)定相NaCoO2和NaYO2。
水島等用離子交換法從NaFeO2中制得了層狀巖鹽結(jié)構(gòu)的LiFeO2,Rossouw等通過對Li2MnO3進行酸處理,除去Li2O后,再與LiI反應,合成具有層狀結(jié)構(gòu)的LiMnO2。
尖晶石結(jié)構(gòu)鋰電池中的過渡金屬原子位置與巖鹽結(jié)構(gòu)相同,即位于八面體的六配位點,但鋰離子占據(jù)位置是四面體空隙,而不是八面體空隙,所以,尖晶石結(jié)構(gòu)體系中,有位于八面體孔隙的錳單層,不存在鋰單層。