锂电池制作过程常用的正极材料和负极材料有哪些
来源：宝鄂实业
2021-05-10 12:16
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锂电池制作过程常用的正极材料有哪些
共阴极材料
随着锂电池的不断发展,应用领域也在逐步扩大,和其阴极材料的使用改变了从简单到多元化的方向,包括:橄榄石型磷酸亚铁锂,锂cobaltate层,尖晶石型锰酸锂等,实现多种材料的共存。在锂电池正极材料中，最常用的材料是氧化锂钴、氧化锂锰、磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰聚合物)。
1. 钴酸锂
作为一种正极材料，使用时间最早，至今仍是消费电子产品中主流的正极材料。与其他正极材料相比，钴酸锂在工作过程中电压较高，在充放电过程中电压运行更平稳。可满足大电流要求，循环性能强，电导率高，锂电池的材料和工艺相对稳定。
2. 三元阴极材料
具有显著的三元协同效应。与钴酸锂相比，可以看出其在热稳定性方面有很大的优势，而且生产成本低，可以成为钴酸锂的最佳替代材料。但其密度较低，循环性能有待提高。这可以通过改进合成工艺和离子掺杂来调节。在电池放电工作状态下，当电流流动时通过电池内部，没有必要克服电池内部电阻引起的电阻，因此工作电压始终低于开路电压，与充电相反。锂离子的放电工作电压电池约为 3.6V。
3.磷酸亚铁锂
在充放电中具有良好的循环性能和热稳定性，在使用过程中具有较强的安全保障。而且材料绿色环保，不会对环境造成严重破坏。同时价格相对较低，所以被中国电池行业认为是生产大型电池模组的最佳材料。
常见的负极材料有哪些?
在锂电池材料中，负极材料是一个重要的组成部分，它对整个锂电池的性能有很大的影响。目前，负极材料主要分为两类。一种是商用碳材料，如天然石墨、软碳等;另一种是非碳负极材料，如硅基材料、合金材料、锡材料等，正在研发中，市场前景广阔。
锂电池的负极是由碳材料或非碳材料制成，粘合剂和添加剂混合成糊状，粘合剂均匀涂抹在铜箔的两侧，经过干燥和轧制。负极材料是锂电池中存储锂离子的主体，它使锂离子在充放电过程中嵌入和释放。当锂电池充电时，正极的锂原子电离成锂离子和电子，锂离子向负极移动，与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体负极表面电离成锂离子和电子，并在正极合成锂原子。
●碳阳极材料
这种材料在能量密度、循环能力、成本投入等方面都是一种平衡的负极材料，也是促进锂电池诞生的重要材料。碳材料可分为两大类，即石墨化碳材料和硬碳材料。其中，前者重要包括人造石墨和天然石墨。开电压是指正电压和正电压之间的电位差。电池不工作时电池的负极，即没有电流流过电路。一般说来，开路电压锂电池充满电时约为 4.1-4.2V，并且放电后开路电压约为3.0V。通过检测蓄电池的开开电压、蓄电池的充电状态可以判断。工作电压（也称为端电压）是指正极和负极之间的电位差电流在工作状态经电路的电池。
●天然石墨
天然石墨也有许多优点，如结晶度高，嵌入位置多，价格低，使其成为锂电池的理想材料。但它也有一些缺点，如与电解液反应时相容性差，破碎时表面缺陷较多，这将对其充放电性能产生较大的不利影响。
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