鋰離子電池對負(fù)極材料的要求主要有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-30 13:30
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負(fù)極材料作為鋰離子電池的核心部件，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；
②允許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；
④較高的電子電導(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；
⑤能夠與電解液形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，保證較高的庫侖效率；
⑥ 制備工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化，價格便宜；
⑦ 環(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(yán)重污染；
⑧資源豐富等。
30多年來，雖然不斷有新型鋰離子電池負(fù)極材料被報道出來，但是真正能夠獲得商業(yè)化應(yīng)用的卻寥寥無幾，主要是因為很少有材料能兼顧以上條件。例如，雖然金屬氧化物、硫化物和氮化物等以轉(zhuǎn)化反應(yīng)為機理的材料具有較高的比容量，但是它們在嵌鋰過程中平臺電位高、極化嚴(yán)重、體積變化大、難以形成穩(wěn)定的SEI且成本高等問題使之不能真正獲得實際應(yīng)用。
石墨正是因為較好地兼顧了上述條件，才得到了廣泛的應(yīng)用。此外，雖然Li4Ti5O12容量低且嵌鋰電位高，但是它在充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，允許高倍率充放電，因此在動力電池和大規(guī)模儲能中也有一定的應(yīng)用。
