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鋰離子電池負極材料的類型和分類介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:550次  |  2020年09月10日  

摘要
鋰電池負極材料的類型  鋰離子電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、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,經干燥、滾壓而成。負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體,使鋰離子在充放電過程中

鋰離子電池負極材料的類型


鋰離子電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、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,經干燥、滾壓而成。負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體,使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負極材料種類上,包括碳系負極、非碳性負極。從技術角度來看,未來鋰離子電池負極材料將會呈現出多樣性的特點。隨著技術的進步,目前的鋰離子電池負極材料已經從單一的人造石墨發展到了天然石墨、中間相碳微球、人造石墨為主,軟碳/硬碳、無定形碳、鈦酸鋰、硅碳合金等多種負極材料共存的局面。


鋰離子電池負極材料大概分為六種:碳負極材料、合金類負極材料、錫基負極材料、含鋰過渡金屬氮化物負極材料、納米級材料、納米負極材料。


第一種是碳納米級材料負極材料:目前已經實際用于鋰離子電池的負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。


第二種是合金類負極材料:包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,目前也沒有商業化產品。


第三種是錫基負極材料:錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態金屬錫的氧化物。目前沒有商業化產品。


第四種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料,目前也沒有商業化產品。


第五種是納米級材料:納米碳管、納米合金材料。


第六種納米負極材料:納米氧化物材料


鋰離子電池負極材料的分類


鋰離子電池負極材料分為2大類:碳材料和非碳質材料。碳材料負極進一步分類為天然石墨負極、人造石墨負極、中間相碳微球(MCMB)、軟炭(如焦炭)負極、硬炭負極、碳納米管、石墨烯、碳纖維等;其他非碳負極材料重要分為硅基及其復合材料、氮化物負極、錫基材料、鈦酸鋰、合金材料等。


負極材料的發展是高比容量、高充放電效率、高循環性能和較低成本。負極是電池放電時流出電子的一極,負極材料重要影響鋰離子電池的首次效率、循環性能等,負極材料的性能也直接影響鋰離子電池的性能。


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