锂电池负极材料种类及要求介绍
来源：宝鄂实业
2021-06-15 12:59
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锂电池负极材料种类
●碳负极材料
其已经实际用于锂电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。其中碳材料主要使用纳米碳管和石墨烯。近年来，石墨烯材料受到科学家最热门研究材料之一。
●锡基负极材料
锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。
●硅基负极材料
为了改善硅基负极材料的循环稳定性，通常将硅材料纳米化，主要研究方向有：硅纳米颗粒、硅纳米线、硅薄膜和3D多空硅等。
●钛酸锂负极材料
此材料不但具有安全性能非常高，而且不形成SEI膜，因而不会因为化成而降低电池容量循环性能很好。
●纳米氧化钨
紫色氧化钨具有非常高的化学活性，可此增强电子传导性。由于该材料内阻小，而且具备优异的Li离子扩散性，采用紫色氧化钨作为电池负极可以实现大电流的充放电。目前已有不少锂电公司已经开始使用纳米氧化钨添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。
锂电池负极材料除了有以上这几种材料外，还有一些未商业化氮化物等材料。
锂电池对负极材料的要求
负极材料作为锂电池的核心部件，在应用时通常需要满足以下条件：
①嵌锂电位低且平稳，以保证较高的输出电压；
②允许较多的锂离子可逆脱嵌，比容量较高；
③在充放电过程中结构相对稳定，具有较长的循环寿命；
④较高的电子电导率、离子电导率和低的电荷转移电阻，以保证较小的电压极化和良好的倍率性能；
⑤能够与电解液形成稳定的固体电解质膜，保证较高的库仑效率；
⑥制备工艺简单，易于产业化，价格便宜；
⑦环境友好，在材料的生产和实际使用过程中不会对环境造成严重污染；
⑧资源丰富等。
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