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鋰離子電池重要材料有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:100次  |  2021年02月27日  

摘要
鋰電池的主要材料是什么?  碳負極材料,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?! ″a基負極材料,錫基負極材料可分為錫的氧

鋰離子電池的重要材料是什么?


碳負極材料,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。


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。沒有商業化產品。


氮化物,也沒有商業化產品。


合金類,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,也沒有商業化產品。


納米級,納米碳管、納米合金材料。


納米氧化物,目前根據鋰離子電池新能源行業的市場發展最新動向,諸多公司已經開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大地提高鋰離子電池的充放電量和充放電次數。


假如是聚合物鋰離子電池,正極要用鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、三原材料、磷酸鐵鋰等可供選擇;負極一般是石墨了,當然還有添加劑如導電炭黑,CMC/PDVF等;隔膜;電解液等等


鋰離子電池生產要用到什么原材料?


鋰離子電池重要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液等構成,正極材料在鋰離子電池的總成本中占據40%以上的比例,并且正極材料的性能直接影響了鋰離子電池的各項性能指標,所以鋰電正極材料在鋰離子電池中占據核心地位。


正極材料


在正極材料當中,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)。正極材料占有較大比例(正負極材料的質量比為3:1~4:1),因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。


鋰離子電池正極材料具有廣闊的市場,前景十分樂觀。但鋰離子電池正極材料還存在一定的技術瓶頸,尤其是它的電容量高與安全性能強的優勢還未充分發揮出來。我國公司應加強對正極材料關鍵技術的研發攻關,取得國際領先地位,增強核心競爭力,在國際競爭中取得優勢。


負極材料


在負極材料當中,目前負極材料重要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料,以及其他的一些金屬間化合物等。負極材料作為鋰離子電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環性能方面起到了重要用途,處于鋰離子電池產業中游的核心環節。


隔膜


市場化的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰離子電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的用途。


電解液


鋰離子電池電解液是電池中離子傳輸的載體。一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、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。電解液在鋰離子電池正、負極之間起到傳導離子的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。


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