鋰電池的主要材料以及新型鋰電池材料介紹
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-06-27 09:34
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鋰電池的主要材料
鋰電池材料構(gòu)成主要有：正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。
1.在鋰電正極材料當(dāng)中，最常用的材料有鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。
2.在負(fù)極材料當(dāng)中，目前鋰電池負(fù)極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負(fù)極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負(fù)極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。
3.市場(chǎng)化的隔膜材料主要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）為主的聚烯烴（Polyolefin）類隔膜。鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。
4.電解液由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。
新型鋰電池材料有哪些？
三元材料、富鋰錳基材料、高電壓電解液材料、硅碳負(fù)極材料、石墨烯、CNTs以及一些安全輔料的應(yīng)用將是最近幾年的的一個(gè)熱點(diǎn)。材料沒(méi)有絕對(duì)的好與壞之分，主要看不同材料體系之間是不是匹配，是否有相關(guān)配套的工藝來(lái)支撐。
1.高鎳三元材料
一般來(lái)說(shuō)，高鎳的三元正極材料是指材料中鎳的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.6的材料，這樣的三元材料具有高比容量和低成本的特點(diǎn)，但也存在容量保持率低，熱穩(wěn)定性能差等缺陷。
目前，高鎳三元材料的安全性主要通過(guò)材料改性優(yōu)化、表面包覆、調(diào)整電解液和負(fù)極材料等方式來(lái)逐步解決。相信，這問(wèn)題隨著時(shí)間推移，研究深入，終將解決，因此，小編看好高鎳三元材料的未來(lái)前景。
2.硅碳復(fù)合負(fù)極材料
硅碳復(fù)合材料作為未來(lái)鋰電池負(fù)極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負(fù)極的372mAh/g高出了10倍有余，其產(chǎn)業(yè)化后，將大大提升電池的容量。
3.石墨烯
石墨烯的克容量較高，可逆容量約700mAh/g,高于石墨類負(fù)極的容量。另外，石墨烯良好的導(dǎo)熱性能確保其在電池體系中的穩(wěn)定性，且石墨烯片層間距大于石墨，使鋰離子在石墨烯片層間擴(kuò)散通暢，有利于提高鋰電池功率性能。
4.碳納米管
碳納米管是一種石墨化結(jié)構(gòu)的碳材料，自身具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，同時(shí)由于其脫嵌鋰時(shí)深度小、行程短，作為負(fù)極材料在大倍率充放電時(shí)極化作用較小，可提高鋰電池的大倍率充放電性能。
5.涂覆隔膜
隔膜對(duì)鋰電池的安全性至關(guān)重要，這要求隔膜具有良好的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性，以及反復(fù)充放電過(guò)程中對(duì)電解液保持高度浸潤(rùn)性。涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等膠黏劑或陶瓷氧化鋁。
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