鋰電負極材料的發展和現狀 上

2022-08-24 18:09:04 字數 678 閱讀 2804

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● 鋰離子電池的重要性

1. 鋰離子電池能否成功應用,關鍵在於能可逆地嵌入脫嵌鋰離子的負極材料的製備。

2. 負極材料是鋰離子電池的主要組成部分,負極材料效能的好壞直接影響到鋰離子電池的效能。

3. 高能便攜電源的需求激增,加大了對鋰離子小電池的需求,高容量、有著可靠迴圈性的負極材料成為人們研究的乙個重點。

4. 大容量動力電池的的應用,加大了對電池材料,尤其是高效能負極材料的需求。

● 鋰電負極材料研究現狀

1. 鋰電負極材料要求具有:

①正負極的電化學位差大,從而可獲得高功率電池;

②鋰離子的嵌入反應自由能變化小;

③鋰離子的可逆容量大,理離子嵌入量的多少對電極電位影響不大,這樣可以保證電池穩定的工作電壓;

④高度可逆嵌入反應,良好的電導率,熱力學穩定的同時還不與電解質發生反應;

⑤迴圈性好,具有較長迴圈壽命;

⑥鋰離子在負極的固態結構中具有高擴散速率;

⑦材料的結構穩定、製作工藝簡單、成本低。

2. 目前,研究工作主要集中在碳材料和其它具有特殊結構的化合物。目前,鋰離子電池負極材料主要是:

①炭材料(石墨、無定性炭、炭纖維、焦炭、mcmb、奈米炭管)

②非炭材料(合金、金屬及其氧化物)

鋰離子電池負極材料發展圖

不同負極材料的能量密度圖

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