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    锂离子电池材料概述

    来源:www.iwise360.cn 发布时间:2021/1/18 15:43:14
       2021年1月18日,锂离子电池材负极材料是电池在充电过程中,锂离子和电子的载体起着能量的储存与释放的作用。在电池成本中负极材料约占了5%-15%,是锂离子电池的重要原材料之一。

       全球锂电池负极材料销量约十余万吨,产地主要为中国和日本,根据现阶段新能源汽车增长趋势,对负极材料的需求也将呈现一个持续增长的状态。目前全球锂电池负极材料仍然以天然/人造石墨为主,新型负极材料如中间相炭微球、钛酸锂、硅基负极、HC/SC、金属锂也在快速增长中。

       锂离子电池正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
       锂嵌入到正极材料或者从正极材料中脱嵌,伴随着晶相变化。因此锂离子电池的电极膜都要求很薄,一般为几十微米的数量级。正极材料的嵌锂化合物是锂离子电池中锂离子的临时储存容器。为了获得较高的单体电池电压,倾向于选择高电势的嵌锂化合物。
    二、锂电池正极材料和负极材料的区别
       锂电池正极材料和负极材料的主要区别是电位的不同。正极材料的电位较高,负极材料的电位较低,这样才能形成较大的电位差,是电池构成的主要前提。负极主要是用的石墨,是C的一种,正极使用的过度金属的氧化物,如钴酸锂或者是锰酸锂,磷酸铁锂等。
     锂离子电池对正极材料的基本要求
       1、材料自身电位高,这样才能与负极材料之间形成较大的电位差,带来高能量密度的电芯设计。
       2、材料比表面积大,有大量的嵌锂位置,而且锂离子的嵌入通道相对较短,则嵌入和脱嵌更容易。
       3、材料的扩散系数大,较强的嵌入和脱嵌的能力,这样锂离子才能在材料内部迅速移动,这是影响电芯内阻的因素,也是影响功率特性的因素。
    锂离子电池对负极材料的基本要求
       1.允许较多的锂离子可逆脱嵌,比容量较高。
       2.在充放电过程中结构相对稳定,具有较长的循环寿命。
       3.能够与电解液形成稳定的固体电解质膜,保证较高的库仑效率。

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