锂离子电池材料解析
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.2 尖晶石结构正极(LiM2O4

在理想的尖晶石结构中,氧离子是按照ABC立方紧密堆积排列形成骨架,这点与层状结构类似。不同的地方是,锂离子占据的是四面体的空隙,而不是八面体的空隙,其中四面体晶格与八面体的晶格共面形成三维互通的网状结构(图22),相比于层状结构更利于锂离子的扩散、嵌入和脱嵌。同时该结构还表现出优异的电子导电性和离子导电性。

978-7-111-59101-6-Chapter02-5.jpg

图22 尖晶石结构示意图

2.2.1 LiMn2O4

Co的储量有限,价格昂贵,而锂离子电池对Co消耗巨大,同时Mn价格低廉,无毒,对环境友好,因此Mn尖晶石作为正极材料受到重视。Mn尖晶石发生锂离子嵌入反应时:首先,Li+进入氧的四面体配位轨道,然后Mn4+被还原成Mn3+,最终LiMn2O4转变成Li2Mn2O4

1.尖晶石LiMn2O4的制备

尖晶石LiMn2O4可以通过多种方式制备,主要有高温固相合成法、Pechini法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、机械化学法、微波加热法、超声裂解法以及化学气相沉积法、射频种子溅射法等。

(1)高温固相合成法

基本流程为

原料混合→高温煅烧→研磨粉碎→筛分→产品

常用的合成原料,锂源为LiOH和LiNO3,锰源为MnO2、Mn(NO32、MnCO3和Mn(OAc)2。通常使用Li:Mn=1:2(物质的量之比),适合温度为700~850℃。

两步升温合成:以碳酸锂和二氧化锰为例,如果在500℃煅烧,则会形成一系列的中间体例如LiMnO2、Li2MnO3、Mn2O3等,而这些中间体在1000℃以内很稳定,很难通过简单的办法除去。因此先在低温400~450℃下热处理,得到无序的LiMn2O4尖晶石结构,然后在750℃下煅烧结晶,得到有序的尖晶石结构的LiMn2O4。尖晶石结构的LiMn2O4在高温下不稳定,温度高于900℃就会开始分解。

三步升温法:首先将锂盐LiNO3加热到熔融状态(260℃),然后升高温度到300℃使其分解释放NOx,最后加入MnO2或者MnOOH,在300~350℃煅烧得到LiMn2O4。但是发现在低温(300~350℃)热处理得到的LiMn2O4的放电电压只有3V,电压较低。如果使用高温(600~800℃)煅烧,则可以得到放电电位4V左右的LiMn2O4。如果使用Li2CO3和MnCO3为原料,则当两者的摩尔比为1:4时,在高温下煅烧可以制备平均粒径小于4μm的LiMn2O4

(2)Pechini法

基于金属离子与有机酸之间的螯和作用制备分布均匀的金属-有机酸复合物,通过加热酯化得到前体,最后通过高温煅烧得到样品。具体流程以LiNO3、Mn(NO32、乙二醇和柠檬酸为例。先将柠檬酸和乙二醇加热溶解于去离子水中,接着加入锂盐和锰盐进行溶解,然后加热到140℃进行酯化,形成凝胶,分离干燥,最终逐步升高温度至800℃,煅烧一定时间即可得到有序的尖晶石结构。其中聚合物在升高温度的过程中即分解为CO2和H2O。

【示例1】将柠檬酸和乙二醇按照1:4(物质的量之比)溶于去离子水中,加入一定比例的LiNO3和Mn(NO3)2溶解至澄清,搅拌均匀促进柠檬酸与金属离子的配位,然后加热至140℃让柠檬酸-金属络合物与乙二醇发生酯化得到聚合物,再除去未反应的乙二醇后得到黏稠液体,接着通过真空干燥(180℃)得到聚合物,最终在250~800℃进行煅烧,得到LiMn2O4粉末。

【示例2】将LiNO3和Mn(NO32按照1:2(物质的量之比)溶解于适量的去离子水中,加入和金属离子(包括锂离子和锰离子)等摩尔的柠檬酸,加热至75℃促进金属离子与柠檬酸的络合,然后进行75℃真空干燥得到金属-柠檬酸络合物。将该络合物在高温(800℃)下煅烧10h得到纯相的尖晶石结构的LiMn2O4,电化学测试表明,该样品循环稳定性优异。

(3)共沉淀法

共沉淀法通常是将含有Li和Mn的化合物溶解,通过加入合适的沉淀剂,让Li和Mn按照设定的比例沉淀,通过干燥、煅烧得到尖晶石结构的LiMn2O4。Barboux等人以Mn(OAc)2和LiOH为原料,加入氨水调节pH值至7~8时出现沉淀,分离干燥得到凝胶前体,最终在300℃空气中热处理得到尖晶石结构的LiMn2O4

【示例1】将Li2CO3加入到饱和的NH4HCO3溶液中,在搅拌分散之后加入Mn(NO32搅拌4h,分离后沉淀干燥,然后升温至650℃(升温速率10℃/min)保持24h即可。这样制备的LiMn2O4具有良好的尖晶石结构,且电化学性能较好。

【示例2】将0.25M LiOH溶液和0.25M Li2O2溶液按照2:1(物质的量之比)进行混合,然后加入0.25M Mn(OAc)2溶液得到沉淀,分离、洗涤、干燥,最终在300~1000℃中进行煅烧。研究发现,在400~500℃之间煅烧的样品的循环性能好,在2.3~3.3V区间电极的起始容量达到150mA·h/g。

(4)溶胶-凝胶法

与制备LiCoO2和LiNiO2类似,溶胶-凝胶法对于LiMn2O4同样适用。制备的尖晶石结构不仅可逆容量高,而且循环稳定性好。

溶胶凝胶法可以使用有机物载体,也可以不使用。常见的载体包括柠檬酸、聚乙二醇(PEG)和聚丙烯酸(PAA)、酒石酸、丁二酸、己二酸等。在该过程中控制步骤不再是扩散,所以可以在低温(300℃)下合成纯相的LiMn2O4,其可逆容量可以达到135mA·h/g(相当于脱去了0.9个Li),而且容量保持率优异。以金属锂为负极组装半电池测试,在10次充放电之后容量保持在127mA·h/g。使用其他载体的流程类似,机理也相似。

热处理的温度对于形成的LiMn2O4的电化学性能的影响较为关键。例如同时使用柠檬酸和聚乙二醇(PEG)作为载体,研究结果表明,随着热处理温度的增加,得到的尖晶石结构的结晶性更好。而对应的起始容量和循环稳定性也相应提升。此外,制备的尖晶石颗粒的尺寸也与反应温度相关。例如在350℃时,合成的LiMn2O4的粒径为10nm;而当温度提高至550℃时,合成的尖晶石颗粒的大小明显增加,形成多孔结构。与传统的固相反应相比,溶胶-凝胶法制备的电极与电解液之间的电荷转移电阻均有一定程度的下降。此外,随着尖晶石颗粒的增加,3V电压处的放电平台有一定的提升。

除了温度会影响样品的颗粒尺寸外,载体的含量也起一定的作用。通常的规律是载体量增加时,对应的产物的比表面积减小。不过这样制备的比表面积小的样品,其对应的放电容量的衰减反而较快。容量衰减可能是由于该结构电子导电性较差造成的。在电极中添加一定量的导电炭黑之后,可逆性可以得到一定的回升。此外,电极的衰减也发生变化,例如在起始充电状态10%~20%之间时,容量衰减最快。

此外,溶胶-凝胶法还可以与其他改性方法联用。例如在溶胶-凝胶法制备LiMn2O4后,用氧等离子处理,最终在500℃下进行煅烧。这样得到的产物的粒径有了明显下降,而且可以在较高电压时不与电解液发生反应。但是该作用的机理尚不明确,需要进一步的试验证明。

(5)机械化学法

机械化学法是将锰的前体(例如MnO2)与锂源(例如LiOH或者Li2CO3等)进行机械研磨,得到纯相的尖晶石结构。其中Mn在前体中的氧化钛直接影响反应的可行性。例如使用MnO2为锰的前体,与锂源Li2CO3通过机械研磨的方式几乎可以完全转化成有序的LiMn2O4。而使用低价的锰(例如Mn2O3或者MnO)与锂源(Li2CO3)通过机械研磨,几乎没有产物的生成。此外,锂源对于反应机理也有一定的影响。例如LiOH为层状结构,有延展性并且可以粘附其他物质,因此在与MnO2进行机械研磨时可以形成较好的聚集体,利于成型;而Li2CO3是典型的离子型化合物,在与MnO2进行机械研磨之前需要先进行粉碎处理。

MnO2也可以与Li2O通过机械研磨制备LiMn2O4,不过得到的样品是无序的纳米晶体,尺寸一般在25nm左右。因为颗粒很小,晶相发生转变相对容易,所以在充放电过程中可以发生连续的相变,而不是严重地破坏晶体的结构。对应的放电曲线在2.5~4.3V之间缓慢地连续变化,不像高度有序的尖晶石结构存在两个放电平台。因为形成的纳米LiMn2O4是高度无序的,可以允许阳离子的迁移适应相变,所以相比于高结晶度的LiMn2O4,循环性能更好。

2.尖晶石结构LiMn2O4容量衰减的原因

尽管LiMn2O4是理想的正极材料,但是面临着严重的容量衰减问题,其主要原因通常认为有以下3种:

(1)锰的溶解

锰在电解液中的溶解被认为是容量衰减的最主要原因。尤其是在极少量HF的催化下,Mn3+容易发生歧化反应,尤其是在升高温度时生成Mn4+和Mn2+。高价的锰不会溶解在电解液中,但是低价的锰会溶解于电解液,导致锰的流失。Mn3+的歧化反应如下:

2Mn3+Mn2++Mn4+

(2)姜-泰勒效应

高自旋的Mn3+(3d4=t2g3e1g)在eg两个简并轨道只有一个电子。根据姜-泰勒效应,立方晶系发生形变,转化成四方晶型。伴随着晶系的转变,晶胞的体积也有一定的增加,导致循环过程中电极的结构遭受破坏。

(3)高氧化性

在有机溶剂中,Mn4+的高氧化性容易与有机溶剂反应,从而导致活性物质的减少,容量降低。

3.尖晶石LiMn2O4的改性

为了抑制LiMn2O4容量的衰减,科学家们采取了一系列的方法,例如通过调节粒径的大小减少比表面积,或者通过掺杂低价阳离子(比如Li、Cr、Co和Cu)来提高锰的氧化态。实验结果表明,阳离子部分取代是非常有效的,不仅可以抑制姜-泰勒变形,而且可以减少锰的流失,因为Mn4+不会发生歧化反应。

(1)阳离子和阴离子的掺杂

掺杂的阳离子可以是Li、Al、Cr、Co、Ni、Mg和Zn等。其中的典型例子就是使用锂掺杂形成富锂的LiMn2–2yLiyNiyO4。不仅可以减小充放电后两种晶系的晶格参数的差别,而且可以抑制锰的溶解,表现出优异的循环稳定性。例如Li1.1Mn1.9O2在常温和提高温度(55℃)时充放电循环75次之后,容量仅衰减3mA·h/g和11mA·h/g;而未掺杂的LiMn2O4在循环之后衰减的容量分别为15mA·h/g和50mA·h/g。造成容量衰减的主要原因有两个:一个是材料本身结构发生相变,锂离子的传导通道受到影响,锂离子嵌入与脱嵌的可逆性减小;另外一个是由于相变导致的活性物质与集流体接触变差,材料利用率降低。研究发现后者的作用更加显著。

也可以将Al3+引入到LiMn2O4中,由于Al离子的半径(0.0535nm)小于锰离子,Al3+容易占据四面体位置,且晶胞参数a随着Al含量的增加而减小,即随着Al的引入晶格发生收缩。由于Al3+占据了锂离子的四面体位点,导致锂离子迁移到八面体的位点。而八面体位点处的锂离子在4.0V时是不能发生脱嵌的,因此降低了可逆容量。因为Al3+的引入增加了锂离子的无序度,这与对LiCoO2和LiNiO2进行Al掺杂的结果不一致。不过研究发现,当Al引入量低于0.05%时,电极的可逆容量损失较小,而循环稳定性明显增强,在30次循环之后容量几乎没有衰减。但是也有研究表明,Al的含量提到0.3%,仍然可以提供较高的可逆容量和良好的循环稳定性。这可能与合成方法相关,引入的Al3+可以有效地促进尖晶石结构的稳定,减少电极在充放电过程中的相变。

Cr3+的离子半径是0.0615nm,与Mn3+非常接近,同时由于核外电子排布类似,Cr3+的引入会占据八面体位置,与Mn相同。所以不论掺杂量的多少,都可以保证单一的尖晶石相。当Cr的摩尔分数很少时,基本不影响尖晶石的电化学活性,对应的循环伏安法中有两对氧化还原峰;但是当Cr的摩尔分数较多时,例如达到0.2%,对应的循环伏安测试结果中的原本分开的氧化还原峰合在一起变成一个宽峰。这是由于Cr3+的引入,电极充电过程中不会出现明显的相变,即循环性能有了明显提高,但是因为Cr3+对于锂离子没有电化学活性,所以电极的可逆容量随着Cr3+引入的量相应地下降。所以需要控制Cr3+掺杂的量,其中最优的比例是Cr3+为0.6%,此时的可逆容量只下降5~10mA·h/g,循环性能得到显著的提升。在100次充放电之后,容量还可以保持在110mA·h/g。提升的循环稳定性是由于Cr的引入提升了尖晶石结构的稳定性,因为Cr—O的键能(1029kJ/mol)要明显高于Mn—O键(946kJ/mol)。而且稳定的尖晶石结构中Mn的溶解也相对缓慢。

Cr的引入除了可以通过固相制备法,还可以采用溶胶-凝胶法和微波诱导燃烧法。后两者制备的电极相比于前者放电容量更高,可逆性更好。从拉曼光谱可以发现,波数在580cm1的峰随着Cr引入逐渐偏移,而且强度也有一定的变化;而波数在620cm1的峰几乎不受影响。虽然不能确定580cm1的峰对应于尖晶石结构的哪个部分,即不能确定尖晶石结构什么键发生了变化。但是可以肯定的是由于Cr的掺杂,尖晶石结构的确发生了变化。

Co和Cr的掺杂作用类似,由于Co—O键能(1142kJ/mol)高,可以有效地稳定尖晶石的结构,抑制姜-泰勒效应。在充电过程中,相变很小,观察到的体积变化小于5%,因此可以保持结构的完整性。另外由于Co的电子导电性更好,掺杂Co之后可以明显地提升电极的电子导电率大约一个数量级,对应的锂离子迁移率从9.2×1014~2.6×1012m2/s提高至2.4×1012~1.4×1011m2/s,促进了锂离子的嵌入与脱嵌过程,提升了电极的循环性能。而且由于Co的引入,材料的粒径增大,相应的比表面积减小,减少了电极与电解液的接触而产生的副反应。而且分子动力学模拟结果也表明,Cr3+的引入可以一定程度上减少因为Mn3+和Mn4+离子大小不匹配而导致的局部扭曲。

镍在LiMn2O4中是以二价离子形式存在,所以导致Mn的平均化合价有所提高。在锂的插入过程中,Mn的平均价态可以到3.3,但是没有发现六方晶系往单斜晶系的转变。此外,镍和钴、铬的作用类似,因为Ni—O的键能(1092kJ/mol)大,可以稳定尖晶石结构中的MO6八面体,抑制姜-泰勒效应,提升循环稳定性。当提升充电截止电压时,意外地发现在4.7V还有一个充电平台,对应Ni3+氧化成Ni4+,可以作为高压正极材料。将镍引入到LiMn2O4,因为镍对锂离子也有电化学活性,所以锂离子的嵌入也有多个平台,最终产物为Li2[Mn1.5Ni0.5]O4。不过需要注意的是,在制备Ni掺杂的锰尖晶石时,煅烧温度不能高于650℃,否则会出现LiNiO2相,影响电化学性能。在600℃制备的LiNi0.5Mn1.5O2在4.9~3.0V之间的可逆容量为100mA·h/g。所以总体来说,Ni3+的引入可以提升Mn的平均价态,增强电极的稳定性,但是可逆容量有所下降。

综上所述,通过阳离子掺杂提升电极稳定的方式主要有:

1)提升Mn的平均价态,抑制姜-泰勒效应,例如Li。

2)提升尖晶石的结构稳定性,减少充放电过程中的相变,抑制Mn的溶解,例如Cr、Co和Ni,因为这些金属与氧的键能都比Mn—O键能大。

3)提高电极的电子导电性,提升电极的倍率性能,例如Co。

4)增加电极的粒径,减小比表面面积,从而减少活性物质与电解液的接触,抑制副反应的发生,例如Co。不过需要注意的是,如果电极的电子导电性不佳,则一味地增加粒径可能适得其反。

5)增加尖晶石的晶胞参数,保证锂离子的扩散通道,例如Cr。

不过在提高循环稳定性的同时,由于阳离子的掺杂使锰的价态升高,使材料的容量显著减小(小于100mA·h/g)。相对于阳离子掺杂,掺杂一定量的F也可以增加锰尖晶石的容量。所以同时掺杂阳离子和阴离子不仅可以提高锰尖晶石的循环稳定性,还能保持较高的放电容量。尽管掺杂F可以有效地提高电极的容量,但是F的大量引入相对困难。因为引入F的前体LiF在高温(到800℃)合成时容易挥发。

为了解决这个问题,先高温合成阳离子掺杂的锰尖晶石例如LiMn2–2yLiyNiyO4,然后以低温下(450℃)用NH4HF2修饰得到F掺杂的产物LiMn2–2yLiyNiyO4−xF2x。通过这种方法制备的LiMn1.8Li0.1Ni0.1O3.8F0.2的放电容量从不掺杂的84mA·h/g提升到104mA·h/g,同时电极表现出优异的循环稳定性。此外,F的掺杂还可以提高电极的电流密度和热稳定性,在大功率电器应用方面有不错的前景。

此外可以同时掺杂双离子或者多离子。常见的有Li和Al、Li和Ni、Mg和O、Ni和Ti、Ni和Cr以及Ni和Co。

Li和Al的共掺杂可以占据八面体中Mn的位点,从而提升锰离子的平均价态,抑制姜-泰勒效应。但是与单金属掺杂类似,电极对应的可逆容量有所下降。

Li和Ni可以共掺杂形成LiMn2−yLiyNizO4(其中0.04≤y≤0.075,0.05≤z≤0.075),表现出良好的循环性能、倍率性能以及较小的自放电速率。但是电极的电化学性能受合成方法和条件影响很大。例如使用Li0.5MnO2与LiOH和Ni(OH)2反应比使用MnO2或者Mn2O3直接固相反应得到的循环稳定性要好。

在双金属掺杂的LiMn2−y−zMyLizO4中,M可以是Al、Ti、Co、Ni、Cu或Ga,0<y<1,0<z<0.1,可以提升Mn的价态,抑制形变,提升循环性能和倍率性能。特别是当Mn的平均价态高于3.58V时,电极的起始容量损失明显减小。

Mg和O的共掺杂形成的Li1+xMgyMn2−y−xO4中存在阳离子空位,减小了Mn的溶解,循环性能优于仅掺杂Mg的尖晶石。

Ni和Ti也可以共掺杂,其中Ti的掺杂导致结构从立方相转变为面心尖晶石,同时堆积错位增加而且过渡金属离子无序性增加。但是这样形成的面心尖晶石结构拥有较高的开路电压,且锂离子扩散通道畅通,倍率性能得到提升。而且充电过程的相变也因为Ti的掺杂而得到有效的抑制。不过当Ti的含量过高时,Ti会占据八面体的位点,阻碍锂离子的传导,导致不可逆容量增加。

Ni和Cr也可以共掺杂,形成的LiCrxNiyMn2−x−yO4循环稳定性好,在合适的掺杂比例时,可逆容量可以达到110mA·h/g。

(2)表面包覆

除了阴阳离子掺杂,在尖晶石表面包覆相对惰性的氧化物例如LiCoO2、Al2O3、ZrO2、MgO、SiO2等,减少正极材料与电解液的接触,也可以有效地抑制锰的流失。

Al2O3可以通过多种方式包覆在锰尖晶石表面,例如溶胶-凝胶法、反应溅射法等。因为Al2O3优异的化学稳定性,可以有效地阻隔活性材料与电解液的接触,抑制Mn的溶解,提升电极的循环稳定性。此外,Al2O3还可以作为基底材料,再加上表面包覆,对应电极的循环寿命在室温下可以达到数千次,在提高温度(55℃)时可以保持400次。

二氧化硅也是惰性材料,作用与氧化铝类似。

MnO2的包覆可以采用射频溅射法进行,形成的α-MnO2层状结构性质稳定,不影响LiMn2O4的结构,同时明显提升电极的稳定性,因此电极的电化学性能得到提升。

ZrO2也是一种有效的包覆材料。由于ZrO2的多孔性,微观颗粒直径小于4nm,可以有效地被电解液浸润,提供了良好的离子通道。因此即使在50℃也表现出良好的循环性能。研究也发现,离子粒径的大小直接影响了其电化学性能,当粒径过大时,由于ZrO2的电子绝缘性,电极的电子导电性降低,同时ZrO2的包覆性降低了,电解液对电极的浸润性,即锂离子传输受到限制,导致可逆容量下降。

复合氧化物(例如Al2O3/PtOx或者CuOx)可以通过溶胶-凝胶法包覆在LiMn2O4表面,抑制活性材料与电解液接触而导致的副反应。此外还发现,复合氧化物可以提高结构的稳定性,抑制姜-泰勒效应,提升电极的循环稳定性。因此在3.0~4.2V和3.0~4.4.V充放电区间之内,电极的容量保持率得到明显提升。

除了包覆无机氧化物外,稳定的导电性材料也是优秀的包覆剂,例如导电炭黑、Ag、Au以及导电聚合物。将炭黑均匀地包覆在LiMn2O4表面,不仅可以提升电极的电子导电率,而且可以减少活性材料与电解液的接触。因此电极的可逆容量得到提高,而且循环稳定性也显著提升。

利用硝酸银对LiMn2O4进行表面处理可以到Ag包覆的尖晶石结构,可以有效地提高电化学性能。其作用机理与导电炭黑一样,即提高电极的电子导电率,提升电极的可逆容量和倍率性能。

具有良好导电性的Au包覆效果与银类似,可以明显地改善电极的电化学性能。尤其是与TiO2同时使用,TiO2可以有效地防止LiMn2O4的溶解,尤其是在提高温度时,通过连接尖晶石颗粒,可以减少颗粒之间的电阻,减少极化。因此可逆容量和循环稳定性都得到显著的提升。

此外,还可以使用导电聚合物进行包覆。常见的导电聚合物包括聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PTH)以及聚3,4-乙撑噻吩(PEDOT)。其中PANI本身有一定的锂离子活性,因此包覆之后的电极可逆容量提高。在非计量比的Li1.01Mn1.97O4表面包覆PEDOT,也可以提升电极的循环稳定性。另外,将LiMn2O4浸润在聚(二丙烯基二甲基氯化铵,PDDA)中,尖晶石表面可以吸附一层PDDA。吸附的PDDA也可以有效地保护电极,抑制与电解液的反应,防止Mn的溶解,提升电极的稳定性和循环稳定性。

2.2.2 其他尖晶石结构的氧化物正极

LiTi2O4和LiMn2O4结构类似,也可以再容纳一个锂离子得到Li2Ti2O4,但是该过程放电平台较低,只有1.5V,并不适合做正极材料。同样,也可以对LiTi2O4进行阳离子掺杂,因为Ti在高价态时非常稳定,所以阳离子掺杂也相对于LiMn2O4更容易,是潜在的负极材料。其中值得一提的是,Li+掺杂的Li4Ti5O12在嵌入Li+前后晶胞体积只变化0.1%,因此充放电过程中电极结构可以保持完整,具有优异的循环稳定性。但是因为Li4Ti5O12的容量(175mA·h/g)和放电平台(1.5V)相比于碳电极(容量372mA·h/g;放电平台约0.1V)没有优势,所以在商业化锂电池中应用较少。LiV2O4也可以允许Li+的嵌入与脱嵌,但是在Li+的嵌入与脱嵌过程中,钒离子容易迁移到锂离子的位置,导致结构不稳定,电极的循环稳定性有待提高。同样Co也可以形成类似的尖晶石结构,通过酸或者NO2PF6在乙腈中化学腐蚀掉50%的锂,就可以得到锂化之后的Co尖晶石结构Li2Co2O4。但是用这种方式制备的Li2Co2O4的充放电曲线极化较大,不适合做正极材料。也可以通过类似的方法,通过化学方法腐蚀掉50%(摩尔分数)的锂可以制备Ni的尖晶石结构LiNi2O4,但是LiNi2O4在加热时(大于200℃)不稳定,容易发生歧化反应生成LiNiO2和NiO。