锂电池负极材料行业解读
来源:宝鄂实业
2019-09-28 08:40
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锂电池负极材料行业解读
动力锂电池的性能优化需要依托于负极材料技术的创新突破,因此高性能负极材料的研究成为当前锂离子动力电池最为活跃的板块之一。锂电池负极材料目前处于锂离子电池产业中最关键的环节。按锂离子电池成本比例,负极材料占比锂电池总成本的25%~28%。
现阶段,锂离子电池负极材料主要有碳材料、过渡金属的氧化物、合金材料、硅材料及其他含硅材料,含锂的过渡金属的氮化物以及钛酸锂材料。各种材料的比容量和性质又各不相同。
1.碳材料
碳材料负极是一个总称,一般可分为5大类:石墨、硬炭、软炭、碳纳米管和石墨烯。石墨又可分为人造石墨、天然石墨、中间相炭微球。
2.天然石墨负极
天然石墨负极由天然石墨加工而成,国内石墨资源储量和产量丰富,开采成本较低。天然石墨具有比较完整的石墨片层结构和很高的石墨化度,适合锂离子在其中脱嵌和穿梭。
3.人造石墨负极
人造石墨负极为炭材料加工而来,它是将易石墨化的软炭材料经2500℃以上高温石墨化处理制成,此时碳材料内部二次粒子以随机方式进行排列,存在大量孔隙结构,这有利于电解液的渗透和锂离子咋负极中的脱嵌穿梭,因此人造石墨负极材料能提高和增加锂离子电池的快速充放电速度和次数。
4.石墨化中间相炭微球
中间相炭微球(MCMB)微观结构为球形片层颗粒,具有各项同性,主要是对煤焦油进行特殊处理后获得的中间相小球体,它经2800℃以上高温石墨化处理得到中间相炭微球负极材料。