鋰電池負極材料的要求與鋰電池負極材料分類
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-18 09:34
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鋰電池對負極材料的要求
負極材料作為鋰電池的核心部件，在應(yīng)用時通常需要滿足以下條件：
①嵌鋰電位低且平穩(wěn)，以保證較高的輸出電壓；
?、谠试S較多的鋰離子可逆脫嵌，比容量較高；
③在充放電過程中結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，具有較長的循環(huán)壽命；
?、茌^高的電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率和低的電荷轉(zhuǎn)移電阻，以保證較小的電壓極化和良好的倍率性能；
?、菽軌蚺c電解液形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，保證較高的庫侖效率；
?、拗苽涔に嚭唵危子诋a(chǎn)業(yè)化，價格便宜；
?、攮h(huán)境友好，在材料的生產(chǎn)和實際使用過程中不會對環(huán)境造成嚴重污染；
?、噘Y源豐富等。
鋰電池負極材料分類
作為鋰電池的四大關(guān)鍵材料之一，負極材料技術(shù)與市場均較為成熟。現(xiàn)階段負極材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、無定型碳材料、氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。
第一種是碳負極材料：目前已經(jīng)實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。
第二種是錫基負極材料：錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第三種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第四種是合金類負極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第五種是納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。
鋰電池負極材料的作用及發(fā)展
鋰電池負極材料的能量密度是影響鋰電池能量密度的主要因素之一，鋰電池的正極材料、負極材料、電解質(zhì)、隔膜被稱為鋰電池的四個最核心材料。負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負極是電池放電時流出電子的一極，負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負極材料占鋰電池總成本5~15%左右。
隨著技術(shù)的進步，目前的鋰離子電池負極材料已經(jīng)從單一的人造石墨發(fā)展到了天然石墨、中間相碳微球、人造石墨為主，軟碳/硬碳、無定形碳、鈦酸鋰、硅碳合金等多種負極材料共存的局面。
