高能鋰電池的關(guān)鍵技術(shù)之一是正極材料的開發(fā)，與鋰蓄電池負(fù)極材料的發(fā)展相比較，正極材料的發(fā)展稍微緩慢。隨著鋰電池的發(fā)展，新的正極材料層出不窮，比如：鋰釩氧化物。
正極活性物鋰釩氧化物具有高容量、低成本、無污染等優(yōu)點(diǎn)，成為最具有發(fā)展前途的鋰電池正極材料，受到人們高度重視。
在過渡金屬元素中，釩的價(jià)格相對(duì)比鈷、錳低，且是多價(jià)態(tài)金屬，能與鋰可形成多種氧化物，主要包括層狀的LiVO2、Li1+xV3O8和尖晶石型LiV2O4。
層狀化合物L(fēng)iVO2與LiCo2及LiNiO2的結(jié)構(gòu)相似，但性質(zhì)不同，當(dāng)鋰離子脫嵌時(shí)，LiVO2的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，而尖晶石型LiV2O4中的V2O4骨架有利于鋰離子擴(kuò)散，在脫鋰狀態(tài)下，氧原子會(huì)作立方推積，因此，這兩種鋰釩氧化物被限制應(yīng)用。
1957年Wadsley提出用層狀化合物L(fēng)i1+xV3O8作為鋰電池正極材料。層狀LiV3O8的結(jié)構(gòu)由八面體和三角雙錐組成，鋰離子位于八面體位置，與層之間用離子鍵固定，過量的鋰離子占據(jù)層間四面體位置，這種固定效使其在充放電循環(huán)過程中有一個(gè)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)電壓高達(dá)2.63V時(shí)，每摩爾LiV3O8的可逆脫嵌鋰量可達(dá)3mol鋰離子以上，使得其比容量在300mAh/g以上。
這種結(jié)構(gòu)使電池循環(huán)性能非常穩(wěn)定，但缺點(diǎn)是材料的電導(dǎo)率低，氧化性強(qiáng)。經(jīng)過科學(xué)家研究，其改進(jìn)的方法有在層狀結(jié)構(gòu)中嵌入無機(jī)分子、材料采用超聲波處理等。由于層狀LiV3O8具有比容量高、循環(huán)性能好的優(yōu)點(diǎn)，因此成為一種很有潛力的鋰電池正極材料。
