鋰電池正負極材料緊要成分析析

一.鋰電池正極材料緊要成分析析

正極材料的安全性，能量密度和功率密度是當前不同車型對鋰電池類型做出取舍的基本根據。常見的正極材料有：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。

1、鈷酸鋰：首個成功商業化的鋰電池正極材料。由于有鈷資源相對貧乏、價格較高、對環境有毒性等缺點，再加上該材料安全性能較差、容量相對較低，大大限制了其廣泛的使用和長遠的發展。目前鈷酸鋰材料電池緊要用于數碼電池中。

2、錳酸鋰：緊要為尖晶石型錳酸鋰。相較鈷酸鋰，具有資源豐富、價格便宜、對環境污染小且安全性能優良等特點。但尖晶石的結構很難保持完整性，循環性較差，高溫循環中錳在電解液中的溶解和Jahn-Teller效應也導致材料的容量衰減嚴重。

3、磷酸鐵鋰：原料豐富、價格相比其他材料來比較低廉、對環境友好，加上較好的循環性能和高安全性使得其率先在電動車上得到了使用。但是磷酸鐵鋰材料的導電性較差，振實密度較低，導致體積能量密度較低，限制了其進一步的使用。

4、三元材料：受鈷酸鋰的金屬元素摻雜改性的啟發，多元金屬復合氧化物-三元材料LiNi1-x-yCoxNyO2得到快速發展。三元材料結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰(鋁酸鋰)的優勢，形成了三元共溶體，可以充足發揮三個組元的用途。

二.鋰電池負極材料緊要成分析析

1.碳材料

碳材料負極是一個總稱，一般可分為5大類：石墨、硬炭、軟炭、碳納米管和石墨烯。石墨又可分為人造石墨、天然石墨、中間相炭微球。

2、天然石墨負極

天然石墨負極由天然石墨出產而成，國內石墨資源儲量和產量豐富，開采成本較低。天然石墨具有比較完整的石墨片層結構和很高的石墨化度，適合鋰離子在其中脫嵌和穿梭，并且。缺點為天然石墨未經改性循環性能較差。

3.人造石墨負極

人造石墨負極為炭材料出產而來,它是將易石墨化的軟炭材料經2500℃以上高溫石墨化解決制成,此時碳材料內部二次粒子以隨機方式進行排列,存在大量孔隙結構,這有利于電解液的滲透和鋰離子咋負極中的脫嵌穿梭,因此人造石墨負極材料能提高和新增鋰電池的快速充放電速度和次數。

4.軟碳

軟碳，在高溫條件(>2500℃)下解決可以石墨化結構的無定形碳。軟碳材料的突出優勢是可逆比容量高，一般大于300mAh/g，與有機溶劑相容性較好，因此鋰電池的循環穩定性好，較適合大電流密度的鋰電池充放電。

5、碳納米管

碳納米管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，可對提高鋰電池電池的大倍率快速充放電性能很有幫助。

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