鋰離子負(fù)極材料如何選擇

鋰離子電池材料不僅僅有正極材料,負(fù)極材料也是重要的組成部分,可以對整體的鋰電池性能產(chǎn)生較大的影響。鋰離子電池的負(fù)極材料是鋰離子電池存儲鋰的主體,能夠讓鋰離子在充放電的過程中實(shí)現(xiàn)脫出與嵌入。電池的負(fù)極材料對于電池是非常重要的,在進(jìn)行鋰電池的充放電過程中,正極的鋰原子電離成鋰離子和電子,并且鋰離子向著負(fù)極運(yùn)動與電子合成鋰原子,放電時,鋰原子從石墨晶體內(nèi)負(fù)極表面電離成鋰離子和電子,并在正極處合成鋰原子。

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我們目前的市面上的負(fù)極材料主要是被劃分為兩大類別。一方面是作為商業(yè)化的用途,也就是碳負(fù)極材料,這種材料分為兩大類,一個是石墨化碳材料(人造石墨,天然石墨);另一個是硬碳。其中,天然石墨具有很多明顯的優(yōu)勢,其結(jié)晶度比較高,可以嵌入的位置很多,且價格普遍低,是很理想的鋰離子電池材料,不過,這種天然石墨材料也存在一些弊端,就比如它在跟電解液反應(yīng)的時候,相容性比較差,在盡心粉碎時,其表面也有很多缺陷,這些都會對電池(充放電的時候)產(chǎn)生性能上的不利影響。這種材料無論是能量的密度還是循環(huán)能力以及成本價格等相關(guān)問題,都處于表現(xiàn)均衡的負(fù)極材料水平范圍內(nèi),同時,這種碳負(fù)極材料是促進(jìn)鋰離子電池誕生的主材料。另一個目前正處于研發(fā)的狀態(tài),也就是目前市場中發(fā)展形勢非常好的非碳負(fù)極材料,比如合金材料、錫金材料以及硅基材料等。