鋰離子電池材料概述,鋰電池正極材料和負極材料的區(qū)別

來源：存能電氣  日期：2020-03-06 15:02  瀏覽量：次

鋰離子電池材料概述，鋰電池正極材料和負極材料的區(qū)別。鋰離子電池的性能主要取決于所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能。這些電池內(nèi)部材料包括負極材料、電解質(zhì)、隔膜和正極材料等。其中正、負極材料的選擇和質(zhì)量直接決定鋰離子電池的性能與價格。因此廉價、高性能的正、負極材料的研究一種是鋰離子電池行業(yè)發(fā)展的重點。

一、鋰離子電池材料概述

鋰離子電池材負極材料是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中負極材料約占了5%-15%，是鋰離子電池的重要原材料之一。

全球鋰電池負極材料銷量約十余萬噸，產(chǎn)地主要為中國和日本，根據(jù)現(xiàn)階段新能源汽車增長趨勢，對負極材料的需求也將呈現(xiàn)一個持續(xù)增長的狀態(tài)。目前全球鋰電池負極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負極材料如中間相炭微球、鈦酸鋰、硅基負極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長中。

鋰離子電池正極材料占有較大比例（正負極材料的質(zhì)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。

鋰嵌入到正極材料或者從正極材料中脫嵌，伴隨著晶相變化。因此鋰離子電池的電極膜都要求很薄，一般為幾十微米的數(shù)量級。正極材料的嵌鋰化合物是鋰離子電池中鋰離子的臨時儲存容器。為了獲得較高的單體電池電壓，傾向于選擇高電勢的嵌鋰化合物。

二、鋰電池正極材料和負極材料的區(qū)別

鋰電池正極材料和負極材料的主要區(qū)別是電位的不同。正極材料的電位較高，負極材料的電位較低，這樣才能形成較大的電位差，是電池構(gòu)成的主要前提。負極主要是用的石墨，是C的一種，正極使用的過度金屬的氧化物，如鈷酸鋰或者是錳酸鋰，磷酸鐵鋰等。

鋰離子電池對正極材料的基本要求

1、材料自身電位高，這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差，帶來高能量密度的電芯設(shè)計。

2、材料比表面積大，有大量的嵌鋰位置，而且鋰離子的嵌入通道相對較短，則嵌入和脫嵌更容易。

3、材料的擴散系數(shù)大，較強的嵌入和脫嵌的能力，這樣鋰離子才能在材料內(nèi)部迅速移動，這是影響電芯內(nèi)阻的因素，也是影響功率特性的因素。

鋰離子電池對負極材料的基本要求

1.允許較多的鋰離子可逆脫嵌，比容量較高。

2.在充放電過程中結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，具有較長的循環(huán)壽命。

3.能夠與電解液形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，保證較高的庫侖效率。

以上就是鋰離子電池材料概述和鋰離子正極材料和負極材料的區(qū)別。正極材料是鋰電池中最為關(guān)鍵的原材料，決定了電池的安全性能和電池能否大型化，鋰離子電池正極材料的發(fā)展引領(lǐng)了鋰離子電池的發(fā)展。隨著整個市場對高容量、高功率負極材料需求的逐步提升以及新一代負極材料制備工藝的逐漸成熟，市場重心也會逐步向新一代負極材料偏移。