鋰電池正極和負(fù)極材料的發(fā)展分析
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-17 22:45
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鋰電池正極和負(fù)極材料的發(fā)展分析
1. 鋰電池正極材料技術(shù)開發(fā)
(1)錳酸鋰陽極材料
錳酸鋰是最有前途的鋰電池正極材料之一。其應(yīng)用主要集中在消費(fèi)電池市場，在動力電池領(lǐng)域有一定的應(yīng)用。預(yù)計(jì)未來陰極材料中錳酸鋰的比例將繼續(xù)上升。
(2)磷酸鐵鋰負(fù)極材料
我國磷酸鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與世界基本同步。目前，部分國產(chǎn)產(chǎn)品的成本低于國外同類產(chǎn)品，性能和機(jī)組容量差距并不遙遠(yuǎn)。未來，隨著磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，行業(yè)市場前景依然樂觀。
鋰鈷酸陽極材料
自鋰電池商業(yè)化以來，鈷酸鋰一直被用作正極材料。由于修改了表面改性技術(shù)方案不能完全表面性質(zhì)的改變,所以它在解決上述高壓晶體結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰上地可行性值得懷疑的不穩(wěn)定問題,因此,為了進(jìn)一步提高材料通過增加充電電壓可逆比容量,鈷鎳和鈷酸鋰錳酸鋰更有優(yōu)勢。
2. 鋰電池正極材料技術(shù)開發(fā)
(1)石墨負(fù)極材料
由于電子導(dǎo)電性高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、鋰包埋前后層狀結(jié)構(gòu)體積變化小、包埋鋰容量大、包埋鋰電位低等優(yōu)點(diǎn)，石墨已成為主流的商用鋰離子負(fù)極材料。
但由于石墨本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，石墨負(fù)極材料的發(fā)展遇到了瓶頸。因此，業(yè)界開始關(guān)注石墨材料。
(2)硅基負(fù)極材料
硅是一種導(dǎo)電性低的半導(dǎo)體材料。電化學(xué)循環(huán)過程中,鋰離子的嵌入和彈射將導(dǎo)致擴(kuò)張和收縮的材料體積的300%以上,和機(jī)械力會逐漸粉碎材料,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的崩潰,最終導(dǎo)致電極活性物質(zhì)的分離的液體收集器和電接觸的損失,這將大大降低電池的循環(huán)性能。
與傳統(tǒng)的石墨負(fù)極相比，硅具有較高的理論比容量和較低的去鋰電勢，硅的電壓平臺略高于石墨，在充電過程中不易引起表面鋰的析出，具有較好的安全性能。硅已成為鋰離子電池碳基陽極的潛在選擇之一。
(3)鈦酸鋰負(fù)極材料
與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有潛力大、鈦酸鋰電池循環(huán)壽命長、安全性高、功率特性好、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，將成為新興的大規(guī)模鋰電儲能產(chǎn)業(yè)的重要基石。
鈦酸鋰電池技術(shù)的研究在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展。其產(chǎn)業(yè)鏈可分為鈦酸鋰材料制備、鈦酸鋰電池生產(chǎn)和鈦酸鋰電池系統(tǒng)集成以及系統(tǒng)集成在電動汽車和儲能市場的應(yīng)用。
