鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4684次 | 2018年05月16日
鋰電池負(fù)極材料有哪些類型
一、負(fù)極材料類型
鋰離子電池的負(fù)極是由負(fù)極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓而成。負(fù)極材料是鋰離子電池儲(chǔ)存鋰的主體,使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。鋰電池充電時(shí),正極中鋰原子電離成鋰離子和電子,并且鋰離子向負(fù)極運(yùn)動(dòng)與電子合成鋰原子。放電時(shí),鋰原子從石墨晶體內(nèi)負(fù)極表面電離成鋰離子和電子,并在正極處合成鋰原子。
負(fù)極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等,負(fù)極材料的性能也直接影響鋰電池的性能,負(fù)極材料占鋰電池總成本5~15%左右。負(fù)極材料種類上,包括碳系負(fù)極、非碳性負(fù)極。從技術(shù)角度來看,未來鋰離子電池負(fù)極材料將會(huì)呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,目前的鋰離子電池負(fù)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(fù)極材料共存的局面。
二、負(fù)極材料的技術(shù)類型
負(fù)極材料主要分為以下三類:碳材料(石墨類)、金屬氧化物材料以及合金材料,具體的各子類情況如下圖所示。好的負(fù)極材料應(yīng)該滿足如下要求:比能量高、相對(duì)鋰電極的電極電勢低;充放電反應(yīng)可逆性好;與電解液和粘結(jié)劑的兼容性好;比表面積小(<10m2/g);振實(shí)密度高(>2.0g/cm3);嵌鋰過程中尺寸和機(jī)械穩(wěn)定性好;資源豐富、價(jià)格低廉;在空氣中穩(wěn)定、無毒副作用等。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%