鋰電池負極材料都有些什么特點？

石墨烯是由碳原子構成的惟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。盡管這位王者優異的化學性能被新能源市場所看好，但是至今為止仍舊停留在概念化的階段。倘若將石墨烯用作鋰電負極材料的話，要獨立的上下游產業鏈、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

目前負極材料緊要以天然石墨和人造石墨為主，這兩種石墨各有優劣。天然石墨克容量較高、工藝簡單、價格便宜，但吸液及循環性能差一些；人造石墨工藝復雜些、價格貴些，但循環及安全性能較好。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電池上占據一定的優點。

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，結構穩定，電化學性能優異。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、動力工具上具有分明的優點。此外，它的熱穩定性和化學穩定性決定了它不易發生化學反應，使用在鋰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。今朝，這種用硅碳復合材料來提升鋰電池能量密度的方式已是業界公認的方向之一。

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。然而，碳納米管單獨筆直用作鋰電池負極材料時，會存在鋰電池不可逆容量高、首次充放電庫倫效率低、充放電平臺不分明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、循環次數多及安全性高等優勢，前景被很多電池界人士和公司所看好。利用鈦酸鋰做鋰電池負極優勢如下：首先，更高的安全性。鈦酸鋰神奇的物理性能使其具備傳統鋰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，這大大改善了鋰電池的化學穩定性和安全性能。

在較高的溫度環境下，鈦酸鋰能夠吸收正極分析所出現的氧氣，降低了熱失控的風險，提高了鋰電池的安全性能。同時鈦酸鋰負極從根本上消除了金屬鋰在負極上枝晶現象的出現，大大降低了鋰電池內部發生短路的風險。其次，鈦酸鋰負極鋰電池壽命長。

鋰電池負極材料把握動力鋰離子電池安全性命脈，在鋰電池負極材料中，除石墨化中間相碳微球(MCMB)、無定形碳、硅或錫類占據小部分市場份額外，天然石墨和人造石墨占據著90%以上的負極材料市場份額。

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