锂电池负极材料需符合哪些条件?
来源:宝鄂实业
2019-10-15 19:41
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负材料是电池充电过程中锂离子和电子的载体,起着储能和释能的作用。在电池成本中,负极材料约占5%-15%,是锂离子电池的重要原材料之一。
锂电池正极材料全球销量约10万吨,主要产自中国和日本。从现阶段新能源汽车的增长趋势来看,负极材料的需求也将呈现持续增长状态。目前,天然/人造石墨仍是世界范围内锂电池的主要负极材料。中间相碳微球(mcmb)、钛酸锂、硅基阳极、hc/sc和金属锂等新型阳极材料也在迅速发展。
作为锂离子包埋的载体,负极材料应符合下列要求:
锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位越低,越接近金属锂的电位,电池的输入电压越高。
矩阵中的大量锂可以可逆地插入和拔出以获得高容量。
在插入/脱插入过程中,负极的主要结构没有改变或很少改变。
氧化还原电位应尽量随锂的插入和释放而变化,使电池的电压不会发生明显变化,电池能保持相对稳定的充放电。
插层化合物应具有良好的导电性和离子导电性,以减少大电流下的极化和充放电。
主要材料具有良好的表面结构,能与液体电解质形成良好的sei。
插层化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性,在sei形成后不与电解液发生反应。
锂离子在主体材料中扩散系数大,便于快速充放电。
从实际出发,该材料应具有较好的经济性和环保性。