鋰電池負極材料有哪些，什么決定鋰電池負極材料性能？

來源：存能電氣  日期：2018-12-25 11:08  瀏覽量：次

　　鋰電池負極材料有哪些，什么決定鋰電池負極材料性能？雖然在鋰電池的整體材料構成中，負極材料所占的比重相比較于正極材料要更小一些，但是負極材料的重要性卻一點也不比鋰電池正極材料小。

　　鋰電池負極材料具有哪些特性？

　　鋰電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側，經干燥、滾壓而成。鋰電池能否成功地制成，關鍵在于能否制備出可逆地脫/嵌鋰離子的負極材料。

　　負極材料有哪些種類？

　　▼碳負極材料

　　在實際的應用中，鋰電池的碳負極材料基本上是這幾種碳素材料：人工石墨、天然石墨、石油焦以及碳纖維等。

　　▼錫基負極材料

　　錫基負極材料一般情況下可以分為兩種，一種是錫的氧化物，而另一種就是錫基復合氧化物了。錫的氧化物一般是指各種價態的金屬錫的氧化物。

　　▼含鋰過渡金屬氮化物負極材料

　　這一種負極材料還處在研究階段，目前還沒有以其作為負極材料的商業化鋰電池產品出現。

　　▼合金類負極材料

　　鋰電池合金類的負極材料，種類還是有很多的，其中包括有錫基合金、硅基合金、鋁基合金等眾多類型的合金，不過合金類的負極材料也還沒有形成大批量的規模生產，還在進一步研發中。

　　▼納米級負極材料

　　納米級的負極材料，能將更微小的其它材料添加到以前傳統的負極材料中，以此能極大的提高鋰電池的充放電量和充放電次數。

　　選擇負極材料的選用原則

　　高能量比：相對于鋰電極的電極電位要更低；可逆性好：充放電反應的可逆性好；兼容性好：與電解液和粘結劑的兼容性好；比表面積小：最好是小于10m2/g，真密度高：要大于2.0g/cm3；穩定性好：鑲嵌鋰的過程中尺寸和機械穩定性能好。

　　在地球上的資源分布要豐富，這樣才能更降低企業制作鋰電池的成本。如果裸露于空氣中，也能確保材料穩定、無毒副作用，不會對鋰電池的使用者造成威脅。

　　決定鋰電池負極材料性能的因素

　　★電位要求

　　要保證鋰電池兩極的輸出高電位，負極材料在充放電的過程中，鋰離子的插入和氧化還原電位要盡可能低，一定要接近于鋰金屬材料的常規電位值。

　　★儲鋰空間

　　要想得到高容量密度的鋰電池，負極材料上的鋰離子要能夠盡可能多的插入和快速脫插，有更多的儲存鋰離子的空間。

　　★脫插過程

　　負極材料中的鋰離子脫插過程需要是可逆的，在鋰離子整個脫插過程中，應該可逆并且負極材料的主體結構不能有大的體積變化，這樣才能保證鋰電池的使用壽命即循環充放電次數。

　　鋰電池的負極材料的種類是多種多樣的，但最終能夠被選用成為批量生產的鋰電池的組成材料的卻還是少之又少。因為對于批量生產的鋰電池的負極材料所考慮的不僅是材料的性能，還需要考慮實際使用的安全性與環保性以及材料成本等多種因素。