华体会备用网在线讯:1、引言
随着储能电源和电动汽车的迅猛发展，对锂离子电池的性能提出了更高的要求，开发高能量密度的锂离子电池成为研究的重点之一。锂离子电池性能的提高在很大程度上取决于正极材料的特性。目前，广泛使用的无机正极材料为锂过渡金属氧化物，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等，它们有如下缺点:①理论比容量均在300mA˙h/g以下，实际可用的比容量不超过200mA˙h/g，提升空间十分有限;②均以不可再生的矿藏为原料，同时开采它们需要消耗大量能量，不符合可持续发展的要求;③传统的无机正极材料在安全方面依然存在
隐患，主要原因是当电池过充时，易产生高价态金属氧化物，并伴随氧气的释放，导致与电解液发生剧烈的放热反应。因此，需要开发比容量更高、安全性更高和在自然界中储量更为丰富的绿色能源材料。
与无机正极材料相比，有机物正极材料具有理论比容量高、原料丰富、环境友好、结构可设计性强和体系安全的优点，是一类具有广泛应用前景的储能物质。在锂离子电池正极材料的研究中，一些学者开始了有机化合物作为正极材料的研究，合成了一些特殊结构的有机化合物，研究了它们的电化学性能以及电化学反应机制，取得了一些突破性的成果，为锂离子电池有机物正极材料的设计提供了新思路。研究较多的锂电池有机正极材料可分为导电聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物和含氧共轭化合物等，其中含氧共轭化合物作为一类新兴的电化学储能材料受到人们广泛关注。该类材料的典型特征是拥有大的共轭体系，同时还含有多个羰基官能团，本质上决定了该类材料具有结构多样性、比容量高和反应动力学快等优点。
此外，从原料来源广泛角度讲，含氧共轭有机物作为一些天然生物质提取物的衍生物使其合成成本低廉且可以大规模生产，也是其作为正极材料的一个优势。因此，相对其他几类有机电极材料来说，基于共轭含氧化合物的有机电极材料最有望发展成为下一代绿色锂电池有机电极材料。
本文针对几种不同类型的锂离子电池有机正极材料，着重评述了这几类有机材料的电化学性能和反应机制，并对其存在的问题进行了提炼分析，对有机物正极材料需要解决的问题和发展方向进行了展望。
2、 导电有机高分子正极材料
早期的有机正极材料研究较多的是导电高分子材料，包括聚乙炔、聚对苯、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，如表1所示。
