鋰離子電池正負極材料簡析

來源：存能電氣  日期：2019-08-26 13:56  瀏覽量：次

　　鋰離子電池正負極材料簡析。鋰電池的正極材料、負極材料、電解質(zhì)、隔膜被稱為鋰電池的四個最核心材料。材料的晶體結(jié)構(gòu)規(guī)整，充放電過程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生不可逆變化是獲得比容量高，循環(huán)壽命長的鋰離子電池的關(guān)鍵。

　　鋰離子電池在使用的過程中，能夠進行二次充電，屬于一種二次可充電電池，主要工作原理為鋰離子在正負極之間的反復(fù)移動，無論電池的形狀如何，其主要組成部分都為電解液、正極片、負極片以及隔膜。

　　鋰離子正極材料

　　正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一,也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源,其性能和價袼對鋰離子電池的影響較大。

　　隨著鋰離子電池的不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸的擴大，其在正極材料的使用方面已經(jīng)由單一化向多元化的方向轉(zhuǎn)變，其中包括：橄欖石型磷酸亞鐵鋰、層狀鈷酸鋰、尖晶石型錳酸鋰等等，實現(xiàn)多種材料的并存。

　　從技術(shù)發(fā)展方面能夠看出，在日后的發(fā)展中還會產(chǎn)生更多新型的正極材料。對于動力電池的正極材料來說，其在成本費用、安全性能、循環(huán)能力以及能量密度等多個方面都具有較為嚴格的要求。

　　鋰電池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。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。磷酸鐵鋰電池是目前廣受關(guān)注的正極材料之一，理論比容量為170mAh/g,實際比容量可達150mAh/g以上。

　　鋰離子負極材料

　　鋰電池負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等。按鋰離子電池成本比例，負極材料占比鋰電池總成本的25%～28%。隨著技術(shù)的進步，目前的鋰離子電池負極材料已經(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、硅碳合金等多種負極材料共存的局面。

　　我國在鋰離子電池負極材料產(chǎn)業(yè)化方面具有一定的優(yōu)勢，國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)鏈從原料的開采、電極材料的生產(chǎn)、電池的制造和回收等環(huán)節(jié)比較齊整。

　　一般而言，負極材料的關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)有：晶體結(jié)構(gòu)、粒度分布、振實密度、比表面積、pH、水含量、主元素含量、雜質(zhì)元素含量、首次放電比容量和首次充放電效率等。

　　以上就是鋰離子電池正負極材料的介紹。相對來講,鋰離子電池的正、負極材料對電池性能的影響比較大。