锂电池的主要正极材料有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-12-25 17:49
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锂离子电池正极材料，锂电池正极材料分类。负极材料是锂离子和电子在电池充电过程中的载体，起着能量储存和释放的作用。阴极材料约占电池成本的5%-15%，是锂电池的重要原料之一。其中，新型碳材料、硅基材料、锡基材料及其氧化物是一些新型的阴极材料。
锂离子电池正极材料简介
锂离子电池主要由正极、负极、电解质和膜等组成。我国在锂离子电池负极材料产业化方面具有一定的优势，其中负极材料的选择将直接影响电池的能量密度。随着对锂离子电池能量密度的追求，硅和金属锂将是未来阴极材料的发展趋势。
阴极材料的生产只是锂电池整个生产过程的一部分。此外，在生产和运输过程中，材料不可避免地受到人、机、料、环境、试验条件等因素的影响。只有将其理化性能参数标准化，才能真正保证其可靠性。
一般来说，负极材料的关键技术指标包括:晶体结构、粒度分布、振动密度、比表面积、pH、含水量、主元素含量、杂质元素含量、一次放电比容量、一次充放电效率。
锂电池的主要负极材料有锡基材料、锂基材料、钛酸锂、碳纳米材料、石墨烯材料等。简而言之，未来几年，锂离子电池正极材料的需求将继续增长。但从阴极材料的类型来看，整个阴极材料市场仍将以天然石墨和人造石墨为主。
锂离子电池正极材料。JPG
作为锂离子包埋的载体，阴极材料应满足以下要求
●锂离子插入负极基质的氧化还原电位尽可能低，接近金属锂离子的氧化还原电位，使电池的输入电压高;
●基质中大量的锂可以可逆性地插入和脱嵌以获得高容量;
●在插入/脱包埋过程中，负极主体结构变化不大;
●氧化还原电位随Li的插入和释放的变化应尽可能小，使电池电压变化不明显，能保持稳定的充放电;
●所插入的化合物应具有较好的导电性和离子导电性，以减少极化，并可进行大电流充放电;
●主材料具有良好的表面结构，能与液体电解质形成良好的SEI;
●所插入的化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，在SEI形成后不会与电解质发生反应;
●锂离子在主要材料中具有较大的扩散系数，易于快速充放电;
●从实用的角度来看，材料应该具有更好的经济性和环保性。
锂电池正极材料分类
锂电池负极材料可分为6类:碳负极材料、合金负极材料、锡基负极材料、过渡金属氮化锂负极材料、纳米级材料、纳米级负极材料。
一是碳纳米材料阴极材料:目前用于锂离子电池的阴极材料基本上是碳材料，如人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
第二类是类合金负极材料，包括锡基合金、硅基合金、德国基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其他合金，这些材料目前尚未投入市场。
三是锡基阳极材料:锡基阳极材料可分为锡基氧化物和锡基复合氧化物。氧化物是各种价金属锡的氧化物。没有商业产品。
