各類材料在動(dòng)力電池充放電過程中分別起到哪些作用？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-12 15:16
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保效率四大材料
在動(dòng)力電池充放電過程中，各類關(guān)鍵性材料（比如正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等）各起到哪些作用？
第一是正極材料，就正極材料而言，其活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰等材料，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。
第二是負(fù)極材料，負(fù)極材料大體分為碳負(fù)極、錫基負(fù)極、鋰過渡金屬氮化物負(fù)極、合金類負(fù)極、納米級負(fù)極、納米材料這幾種。其中，實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)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。就納米氧化物材料而言，據(jù)悉，根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動(dòng)向，一些公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。
第三是電解質(zhì)溶液，通常采用鋰鹽，如高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)等。由于電池的工作電壓遠(yuǎn)高于水的分解電壓，因此鋰離子電池常采用有機(jī)溶劑，但是有機(jī)溶劑常常在充電時(shí)破壞石墨的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其剝脫，并在其表面形成固體電解質(zhì)膜導(dǎo)致電極鈍化。而且還可能帶來易燃、易爆等安全性問題。
第四是隔膜，作為電池的關(guān)鍵零部件之一，隔膜性能的優(yōu)勢決定電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，進(jìn)而影響電池的容量、循環(huán)性能，充放電電流密度等關(guān)鍵特性。一般而言，常用的隔膜有單層和多層隔膜等幾種類型。據(jù)了解，國產(chǎn)的一些公司會(huì)選稍厚一點(diǎn)的隔膜，部分企業(yè)使用的隔膜厚度有的達(dá)到31層。由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門檻，國內(nèi)鋰離子電池隔膜技術(shù)與國外尚有一些差距。
在動(dòng)力電池充放電過程中，各類關(guān)鍵性材料（比如正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等）各起到哪些作用？
第一是正極材料，就正極材料而言，其活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰等材料，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。
第二是負(fù)極材料，負(fù)極材料大體分為碳負(fù)極、錫基負(fù)極、鋰過渡金屬氮化物負(fù)極、合金類負(fù)極、納米級負(fù)極、納米材料這幾種。其中，實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)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。就納米氧化物材料而言，據(jù)悉，根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動(dòng)向，一些公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。
第三是電解質(zhì)溶液，通常采用鋰鹽，如高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)等。由于電池的工作電壓遠(yuǎn)高于水的分解電壓，因此鋰離子電池常采用有機(jī)溶劑，但是有機(jī)溶劑常常在充電時(shí)破壞石墨的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其剝脫，并在其表面形成固體電解質(zhì)膜導(dǎo)致電極鈍化。而且還可能帶來易燃、易爆等安全性問題。
第四是隔膜，作為電池的關(guān)鍵零部件之一，隔膜性能的優(yōu)勢決定電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，進(jìn)而影響電池的容量、循環(huán)性能，充放電電流密度等關(guān)鍵特性。一般而言，常用的隔膜有單層和多層隔膜等幾種類型。據(jù)了解，國產(chǎn)的一些公司會(huì)選稍厚一點(diǎn)的隔膜，部分企業(yè)使用的隔膜厚度有的達(dá)到31層。由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門檻，國內(nèi)鋰離子電池隔膜技術(shù)與國外尚有一些差距。
