锂离子电池的正负极材料的选择是否会影响安全性
来源：宝鄂实业
2019-12-16 07:51
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锂电池正极材料的选择主要基于以下几个因素考虑
1）具有较高的氧化还原反应电位，使锂离子电池达到较高的输出电压；
2）锂元素含量高，材料堆积密度高，使得锂离子电池具有较高的能量密度；
3）化学反应过程中的结构稳定性要好，使得锂离子电池具有长循环寿命；
4）电导率要高，使得锂离子电池具有良好的充放电倍率性能；
5）化学稳定性和热稳定性要好，不易分解和发热，使得锂离子电池具有良好的安全性；
6）价格便宜，使得锂电池的成本足够低；
7）制造工艺相对简单，便于大规模生产；
8）对环境的污染低，易于回收利用。
锂电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标，主要受制于正极材料。在正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料。正极材料一直是锂电池核心，它的选择直接决定了电池性能的高低。正极材料的选择主要是，可逆脱锂和嵌锂的过渡金属氧化物，是锂离子电池的重要成分之一。
锂电池负极材料的选择应主要考虑以下几个条件
1）应为层状或隧道结构，以利于锂离子的脱嵌；
2）在锂离子脱嵌时无结构上的变化，具有良好的充放电可逆性和循环寿命；
3）锂离子在其中应尽可能多的嵌入和脱出，以使电极具有较高的可逆容量；
4）氧化还原反应的电位要低，与正极材料配合，使锂电池具有较高的输出电压；
5）首次不可逆放电比容量较小；
6）与电解质溶剂相容性好；
7）资源丰富、价格低廉；
8）安全性好；
9）环境友好。
锂电池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。负极材料是锂电池储存锂的主体，使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。负极是电池放电时流出电子的一极，负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等，负极材料的性能也直接影响锂电池的性能，负极材料占锂电池总成本5~15%左右。
综上所述，近年来锂电池中正负极活性材料的研究和开发应用，在国际上相当活跃，并已取得很大进展。材料的晶体结构规整，充放电过程中结构不发生不可逆变化是获得比容量高，循环寿命长的锂离子电池的关键。
