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锂电池负极材质有关的观点

锂电池负极材质有关的观点

来源:
2021/05/25 11:43
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【摘要】:

  阳极材料

  锂电池负极材料:(1)碳材料:石墨化碳材料和非晶碳材料。(2)其他材料:氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金、纳米氧化物等。

  锂电池负极材料

  阴极材料:石墨很重要。新的研究表明,钛酸盐可能是一种更好的材料。负反应:放电时没有插入锂离子,充电时插入锂离子。充电:XLi + XE6C-LiXC6放电:LiXC6→XLi + XE +6C可分为以下几种:

  第一种是碳正极材料:石墨化碳材料、非晶碳材料。如石墨、软碳、中间相碳微球等,我国已经开发和研究,而硬碳、碳纳米管、巴基球C60等碳材料正在研究中。锂电池正极材料基本上是碳材料,如人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。第二种是锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡基氧化物和锡基复合氧化物。氧化物是各种价态金属锡的氧化物。没有商业产品。

  第三种是锂过渡金属氮化物正极材料,目前还没有商用产品。

  第四是合金负极材料:包括锡基合金、硅基合金、TSU基合金、铝基合金、台阶基合金、镁基合金等合金,无商用产品。

  五、纳米级阴极材料:碳纳米管、纳米合金材料。

  6种纳米材料都是纳米氧化物材料:根据2009年锂电池新能源行业的最新市场发展趋势,许多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米二氧化硅添加传统的石墨、氧化锡、碳纳米管、并大大提高了锂电池的放电和充放电频率。

  锂电池正极材料的几个概念

  电化学容量:活性物质在单位质量中充电或放电达到最大限度的电荷量,一般用mAh/g表示。

  不可逆容量损失:在充放电过程中,电极的充放电效率小于100%,放电时的电化学容量小于充电时的电化学容量。损失部分称为不可逆的容量损失。电极电位:理想正极材料的电极电位应接近金属锂的电极电位,且随锂包埋量变化不大。石墨的电极电位在0.4 V到0.0 V之间,是一种合适的阴极材料。

  充放电率:电池的充放电率。

  循环性:电极材料在反复充放电过程中保持其电化学容量的能力。电池的圆度与电极材料的结构、化学和热稳定性有关。

  锂电池的负极材料有一个问题

  (1)电压滞后,即锂离子嵌入反应发生在0 ~ 0.25V(与Li+/Li有关),非嵌入反应发生在1V左右;

  这一理论有待进一步发展。这取决于制备各种高纯结构材料和碳材料,并建立更有效的结构表征方法。

  锂电池正极材料的发展方向

  (1)更小的纳米级嵌锂微结构。

  (2)制备微结构规则的高纯碳正极材料。

 

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