鋰離子電池的基本組成及關鍵原材料是什么

鋰離子電池的基本組成及關鍵原材料是什么？作為新能源及環保低碳的動力電池產業得到迅猛發展，鋰離子電池憑借其優異的性能、成熟的技術成為眾多動力電池的主流發展方向。鋰離子電池質輕、續航里程長、適用范圍廣、能量密度高、輸出功率高的優點將逐步得到體現，被作為主要的動力電池發展，是當今新能源車動力電池的主要類型。

鋰離子電池的基本組成結構

●鋰離子電池上下蓋

●正極—活性物質一般為氧化鋰鈷

●隔膜—種特殊的復合膜

●負極—活性物質為碳

●有機電解液

●電池殼

具體點來說就是

(1)正極材料：電極電勢較高、結構穩定的具有嵌鋰能力的層狀或尖晶石結構的過渡金屬氧化物或聚陰離子型化合物，如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。

(2)負極材料：電位接近鋰電位、結構穩定的并可大量儲鋰的層狀石墨、金屬單質及金屬氧化物，如石墨、中間相碳微球、鈦酸鋰等。

(3)電解液：溶有電解質鋰鹽的有機溶劑，提供鋰離子，電解質鋰鹽有LiPF6、LiClO4、LiBF4等，有機溶劑主要由碳酸二乙酯(DEC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、二甲酯(DMC)等其中的一種或幾種混合組成。

(4)隔膜：置于正負極之間，戒備正負極筆直接觸，且準許Li+離子通過的聚烯微多孔膜，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，或它們復合膜，PP/PE/PP三層隔膜。

(5)外殼：鋰離子電池封裝，主要有鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片等。

鋰離子電池工作原理

正極材料：LiMn2O4，負極材料：石墨

充電時正極的Li+和電解液中的Li+向負極集中，得到電子，被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子，進入電解液，電解液內的Li+向正極移動。

鋰離子電池的關鍵原材料是什么？

鋰離子電池材料構成主要有：正極材料、負極材料、隔膜、電解液。近年來，鋰離子電池相關政策陸續出臺推動著產業上下游企業如雨后春筍般成立。正極材料在鋰離子電池的總成本中占據40%以上的比例，并且正極材料的性能筆直影響了鋰離子電池的各項性能指標，所以鋰電正極材料在鋰離子電池中占據核心地位。

1.在正極材料當中，最常用的材料有鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。正極材料占有較大比例,因為正極材料的性能筆直影響著鋰離子電池的性能，其成本也筆直決定電池成本高低。

2.在負極材料當中，目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。負極材料作為鋰離子電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環性能方面起到了緊要作用,處于鋰離子電池產業中游的核心環節。

3.市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰離子電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，筆直影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有緊要的作用。

4.電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。電解液在鋰離子電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰電池獲得高電壓、高比能等優勢的保證。

實際上，在鋰離子電池原材料范疇，任何微小的技術革新都有可能掀起新一輪的市場拓展，我國企業應增強對正極材料關鍵技術的研發攻關，取得國際領先地位，加強核心競爭力，在國際競爭中取得優點。

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