基本原理：
锂离子电池是一种主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作的二次电池。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。作为现代社会中标志性的储能技术之一，锂离子电池目前广泛应用在笔记本电脑，手机，相机等各种其他电子设备，并逐步向电动车、国防装备电源等方向发展。其具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点。
存在的问题：
电池材料的热稳定性引起的电池一致性和安全问题。目前常见的正极材料有很多种, 包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、以及低镍三元材料, 由于其自身比容量降低，远不能达到国家规划2025年能量型锂离子电池300 Wh/kg的能量密度目标。
解决策略：
新一代锂离子正极材料逐渐向高比能量正极材料发展。高镍类三元材料如LiNi0.8Co0.1Mn 0.1O2（NCM811），LiNi0.8 Co0.15 Al0.05O2（NCA），富锂锰基正极材料如（1- x）Li2MnO3·LiMO2（M = Ni，Co，Mn等），高电位镍锰正极材料LiNi0.5 Mn1.5 O4。通过选择合适负极与这几类正极材料匹配，有望构建下一代高比能量锂离子电池，并实现产业化。
本课题组取得的成果：
l ShifengYang, Jian Chen, Yingjia Liu, Baolian Yi. Preparing LiNi0.5Mn1.5O4 nanoplates with superior properties in lithium-ion batteries using bimetal-organic coordination-polymers as precursors. J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 9322-9330.
l Shifeng Yang, Wenfeng Ren, Jian Chen*.Li4SiO4-coated LiNi0.5Mn1.5O4 as the high performance cathode materials for lithium ion batteries.Frontiers in Energy.2017, 11(3):374-382.
