鋰離子電池負(fù)極材料
2019/9/11 14:02:41??????點(diǎn)擊：
動(dòng)力電池負(fù)極材料在電池成本中，負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。全球鋰電池負(fù)極材料銷量約十余萬(wàn)噸，未來(lái)也會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。目前，全球鋰電池負(fù)極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負(fù)極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負(fù)極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長(zhǎng)中。
一 概述
負(fù)極材料，是電池在充電過(guò)程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲(chǔ)存與釋放的作用。在電池成本中，負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。
全球鋰電池負(fù)極材料銷量約十余萬(wàn)噸，產(chǎn)地主要為中國(guó)和日本，根據(jù)現(xiàn)階段新能源汽車增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)負(fù)極材料的需求也將呈現(xiàn)一個(gè)持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)。目前，全球鋰電池負(fù)極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負(fù)極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負(fù)極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長(zhǎng)中。
作為鋰離子嵌入的載體，負(fù)極材料需滿足以下要求：
鋰離子在負(fù)極基體中的插入氧化還原電位盡可能低，接近金屬鋰的電位，從而使電池的輸入電壓高;
在基體中大量的鋰能夠發(fā)生可逆插入和脫嵌以得到高容量;
在插入/脫嵌過(guò)程中，負(fù)極主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有或很少發(fā)生變化;
氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應(yīng)該盡可能少，這樣電池的電壓不會(huì)發(fā)生顯著變化，可保持較平穩(wěn)的充電和放電;
插入化合物應(yīng)有較好的的電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率，這樣可以減少極化并能進(jìn)行大電流充放電;
主體材料具有良好的表面結(jié)構(gòu)，能夠與液體電解質(zhì)形成良好的SEI;
插入化合物在整個(gè)電壓范圍內(nèi)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在形成SEI后不與電解質(zhì)等發(fā)生反應(yīng);
鋰離子在主體材料中有較大的擴(kuò)散系數(shù)，便于快速充放電;
從實(shí)用角度而言，材料應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)環(huán)境的友好性。
一 概述
負(fù)極材料，是電池在充電過(guò)程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲(chǔ)存與釋放的作用。在電池成本中，負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。
全球鋰電池負(fù)極材料銷量約十余萬(wàn)噸，產(chǎn)地主要為中國(guó)和日本，根據(jù)現(xiàn)階段新能源汽車增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)負(fù)極材料的需求也將呈現(xiàn)一個(gè)持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)。目前，全球鋰電池負(fù)極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負(fù)極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負(fù)極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長(zhǎng)中。
作為鋰離子嵌入的載體，負(fù)極材料需滿足以下要求：
鋰離子在負(fù)極基體中的插入氧化還原電位盡可能低，接近金屬鋰的電位，從而使電池的輸入電壓高;
在基體中大量的鋰能夠發(fā)生可逆插入和脫嵌以得到高容量;
在插入/脫嵌過(guò)程中，負(fù)極主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有或很少發(fā)生變化;
氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應(yīng)該盡可能少，這樣電池的電壓不會(huì)發(fā)生顯著變化，可保持較平穩(wěn)的充電和放電;
插入化合物應(yīng)有較好的的電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率，這樣可以減少極化并能進(jìn)行大電流充放電;
主體材料具有良好的表面結(jié)構(gòu)，能夠與液體電解質(zhì)形成良好的SEI;
插入化合物在整個(gè)電壓范圍內(nèi)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在形成SEI后不與電解質(zhì)等發(fā)生反應(yīng);
鋰離子在主體材料中有較大的擴(kuò)散系數(shù)，便于快速充放電;
從實(shí)用角度而言，材料應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)環(huán)境的友好性。
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