锂离子电池材料的选择要求
来源：宝鄂实业
2020-03-04 11:36
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锂离子电池材料选择要求
锂离子电池基本信息选择要求
作为锂离子电池的主要信息(阳极、阳极、电解液)，其选择必须有一定的要求。
一、负性资料的选择
自锂离子电池诞生以来，对负极数据的研究主要有以下几种:石墨化碳数据、非晶碳数据、氮化物、硅基数据、锡基数据、新合金、纳米氧化物及其化学数据。作为锂离子电池的负极数据，需要具备以下功能:
1. 负极基质中锂离子的氧化还原电位尽可能低，接近金属锂的氧化还原电位，从而使电池的输出电压高;
2. 大量的锂在基体中可以被可逆地穿刺和反插入，从而达到高的容量密度，即可逆的X值尽可能大;
3.在逆冲/逆冲的整个过程中，锂的逆冲和逆冲应该是可逆的，且主体结构没有或只有很少的变化，以保证良好的循环功能;
4. 氧化还原电位随X的变化应尽可能小，即电池电压变化不明显，使其能保持稳定的充放电;
5. 所插入的化合物应具有更好的电子导电性和离子导电性，以减少极化，实现大电流充放电;
6. 主要数据具有良好的外部结构，可以与液体电解质形成良好的SEI膜:
7. 穿透性化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，形成SEI膜后不与电解质发生反应;
8. 锂离子在主材料中扩散系数大，便于快速充放电;
9. 从有用性的角度来看，主题数据应该是廉价的、无污染的。
二世。正电极数据的选择要求
锂离子电池的负极数据一般都是嵌入化合物。作为理想的阳极材料，嵌锂化合物应具有以下功能。
1. 嵌入化合物LixMyXz中的金属离子Mn+1应具有较高的氧化恢复电位，使电池的输出电压较高;
2. 在嵌入式化合物LixMyXz中，许多锂可以通过可逆嵌入和去嵌入来获得高容量，即X值尽可能大;
3.在整个包埋/去包埋过程中，锂包埋和去包埋应是可逆的，且主体结构无变化或变化不大，应能保证良好的循环功能;
4. 氧化还原电位随X的变化应尽可能小，即电池电压变化不明显，使其能保持稳定的充放电;
5. 嵌入的化合物应具有较好的电子导电性和离子导电性，可减少极化，进行大电流充放电;
6. 稳定的化合物应在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，不会与电解质发生反应。
7. 锂离子在电极材料中具有较大的扩散系数，便于快速充放电;
8. 从实用的角度来看，嵌入式化合物应该是廉价的、无污染的等。
作为锂离子氧化物阳极材料,常见的钴酸锂、锂镍氧化物,锂锰氧化物和氧化钒,氧化铁等负极材料、正极材料和其他金属氧化物,5 v阴离子更积极的数据(现在讨论的第一个磷酸亚铁锂:磷酸铁锂)也进行了讨论。在这些正极数据的原材料猜测中，钴是最昂贵的，其次是镍，锰和钒是最便宜的，所以正极数据的价格基本与市场一致。这类数据在极点处的结构主要是层状结构和尖晶石结构。
三、电解液选择要求
目前正在使用和研究的电解质包括液体电解质、全固态电解质和凝胶聚合物电解质。
液态电解质
锂离子电池系统中使用的有机电解质应首先满足以下条件:
1. 锂离子电导率高，在较宽的温度范围内电测率为3*10-3—2810-2s /cm;
2. 热稳定性好，无大范围分解反应;
3.电化学窗口宽，即在宽电压范围内稳定。对于锂离子电池，稳定至4.5v;
4. 化学稳定性高，即电池系统的电极数据
