鉅大LARGE | 點擊量:1273次 | 2021年02月18日
鋰離子電池負極材料有什么特點呢?
1、石墨烯
石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體,因為質地薄、硬度大且電子移動速度快而被科學家廣泛推崇,并冠以新材料之王的美譽。盡管這位王者優(yōu)異的化學性能被新能源市場所看好,但是至今為止依然停留在概念化的階段。假如將石墨烯用作鋰電負極材料的話,要獨立的上下游產業(yè)鏈、昂貴的價格還有復雜的工藝,這讓眾多負極材料廠商望而卻步。
2、人工石墨
目前負極材料重要以天然石墨和人造石墨為主,這兩種石墨各有優(yōu)劣。天然石墨克容量較高、工藝簡單、價格便宜,但吸液及循環(huán)性能差一些;人造石墨工藝復雜些、價格貴些,但循環(huán)及安全性能較好。通過各種手段的技術改進,這兩種石墨負極材料都可以揚長避短,但就目前來看,人造石墨用于動力鋰離子電池上占據一定的優(yōu)勢。
3、中間相碳微球
中間相碳微球具有高度有序的層面堆積結構,是典型的軟碳,石墨化程度較高,結構穩(wěn)定,電化學性能優(yōu)異。中間相碳微球在倍率性能上高出天然石墨和人工石墨,用在航模、動力工具上具有明顯的優(yōu)勢。此外,它的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性決定了它不易發(fā)生化學反應,使用在鋰離子電池上加大了安全保證。
4、硅碳復合材料
通過在人造石墨中加入10%的硅基材料,特斯拉讓電池容量達到了550mAh/g以上,電池能量密度可達300wh/kg?,F在,這種用硅碳復合材料來提升鋰離子電池能量密度的方式已是業(yè)界公認的方向之一。
5、碳納米管
碳納米管(CNT)是一種具有較完整石墨化結構的特殊碳材料,其自身具有優(yōu)良的導電性能和高的導熱系數。因其結構特殊,導致負極在脫嵌鋰時深度小、行程短、速度快,并且在大倍率大電流充放電時極化用途較小,可對提高鋰離子電池電池的大倍率快速充放電性能很有幫助。然而,碳納米管單獨直接用作鋰離子電池負極材料時,會存在鋰離子電池不可逆容量高、首次充放電庫倫效率低、充放電平臺不明顯及電壓滯后嚴重等突出問題。
6、鈦酸鋰
鈦酸鋰(LTO)被認為是比碳更安全、壽命更長的負極材料。鈦酸鋰負極具有快速充放電、循環(huán)次數多及安全性高等優(yōu)點,前景被很多電池界人士和公司所看好。利用鈦酸鋰做鋰離子電池負極優(yōu)點如下:首先,更高的安全性。鈦酸鋰獨特的物理性能使其具備傳統(tǒng)鋰離子電池所不具備的高安全特性。鈦酸鋰與電解液中溶劑間的反應活性較低,在表面基本不生成SEI絕緣鈍化膜,這大大改善了鋰離子電池的化學穩(wěn)定性和安全性能。