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锂电池的负极材料有哪些种类?

来源:宝鄂实业    2019-05-18 17:12    点击量:
▼碳负极材料
 
  在实际的应用中,锂电池的碳负极材料基本上是这几种碳素材料:人工石墨、天然石墨、石油焦以及碳纤维等。
 
  ▼锡基负极材料
 
  锡基负极材料一般情况下可以分为两种,一种是锡的氧化物,而另一种就是锡基复合氧化物了。锡的氧化物一般是指各种价态的金属锡的氧化物。
 
  ▼含锂过渡金属氮化物负极材料
 
  这一种负极材料还处在研究阶段,目前还没有以其作为负极材料的商业化锂电池产品出现。
 
  ▼合金类负极材料
 
  锂电池合金类的负极材料,种类还是有很多的,其中包括有锡基合金、硅基合金、铝基合金等众多类型的合金,不过合金类的负极材料也还没有形成大批量的规模生产,还在进一步研发中。
 
  ▼纳米级负极材料
 
  纳米级的负极材料,能将更微小的其它材料添加到以前传统的负极材料中,以此能极大的提高锂电池的充放电量和充放电次数。
 
  选择负极材料的选用原则
 
  高能量比:相对于锂电极的电极电位要更低;可逆性好:充放电反应的可逆性好;兼容性好:与电解液和粘结剂的兼容性好;比表面积小:最好是小于10m2/g,真密度高:要大于2.0g/cm3;稳定性好:镶嵌锂的过程中尺寸和机械稳定性能好。
 
  在地球上的资源分布要丰富,这样才能更降低企业制作锂电池的成本。如果裸露于空气中,也能确保材料稳定、无毒副作用,不会对锂电池的使用者造成威胁。
 
  ★电位要求
 
  要保证锂电池两极的输出高电位,负极材料在充放电的过程中,锂离子的插入和氧化还原电位要尽可能低,一定要接近于锂金属材料的常规电位值。
 
  ★储锂空间
 
  要想得到高容量密度的锂电池,负极材料上的锂离子要能够尽可能多的插入和快速脱插,有更多的储存锂离子的空间。
 
  ★脱插过程
 
  负极材料中的锂离子脱插过程需要是可逆的,在锂离子整个脱插过程中,应该可逆并且负极材料的主体结构不能有大的体积变化,这样才能保证锂电池的使用寿命即循环充放电次数。