锂离子电池负极材料(锂离子负极材料的要求及其结构特点?)
锂离子负极材料的要求及其结构特点?
负极材料作为锂离子电池的核心部件,在应用中通常满足以下条件:嵌锂电位低且稳定,以保证较高的输出电压;
可以可逆脱嵌更多的锂离子,比容量更高;
充放电过程中结构相对稳定,循环寿命长;
高电子电导率、离子电导率和低电荷转移电阻,保证电压极化小,倍率性能好;
能与电解质形成稳定的固体电解质膜,保证较高的库仑效率;
制备工艺简单,易于工业化,价格低廉;
绿色环保,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;
资源丰富等。
30多年来,虽然不断有新的锂离子电池负极材料被报道,但能商业化的却寥寥无几。很重要的原因是很少有资料能考虑到上述情况。如金属氧化物、硫化物、氮化物等以转化反应为机理的材料虽然比容量高,但平台电位高、极化严重、体积变化大、嵌锂时难以形成稳定的SEI、成本高等问题使其无法实际应用。
石墨已经被广泛使用,因为它考虑到了上述条件。此外,Li4Ti5O12虽然容量低,嵌锂电位高,但在充放电过程中结构稳定,允许高倍率充放电,因此在动力锂电池和大规模储能方面有一定的应用。
负极的生产只是整个电池制造过程中的一个环节,标准的制定有助于电池企业判断材料的优劣。此外,物料在生产和运输过程中,不可避免地会受到人、机、料、环境、试验条件等因素的影响。只有将它们的理化参数标准化,才能真正保证它们的可靠性。
一般来说,负极材料的关键技术指标有:晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH值、含水量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量、首次充放电效率等。
锂离子电池负极材料石墨是什么结构?
石墨中的碳原子具有平面三角形结构,自由电子在层间移动。
什么是聚合物锂离子电池的核心材料?
1.固体聚合物电解质是聚合物锂离子电池的核心材料。
2.聚合物锂离子电池使用的正极材料为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸亚铁锂材料,负极为石墨。
3.聚合物锂离子电池使用固体聚合物电解质,可以是“干式”也可以是“胶体”。目前大多采用聚合物凝胶电解质。
什么是聚合物锂离子电池的核心材料?
聚合物锂离子电池的核心材料应该是电解液,因为聚合物锂离子的电解液不是常规的液体电解液,而是凝胶电解液,这是主要区别。
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