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对锂电池负极材料的研究分析

东莞市顺锂电子科技有限公司 2022-05-24 17:42 次阅读

一个电池有正极,也有负极,这是肯定的,负极材料在锂电池中也非常的重要。

要成为锂电池的负极材料,要满足什么样的条件呢?

锂电池的充放电过程,其实就是锂离子移动的过程,当锂离子充电时正极材料移动到负极材料的时候,这是充电过程,负极材料能嵌入更多锂离子,那么这电池的容量就是越大的。

所以第一个条件,那就是必须负极材料结构上要有非常大的空间让锂离子嵌入来。这就要求负极材料物理结构有网状型的或者层状型的。比如现在使用最多的负极材料是碳材料,包括天然石墨或者人工合成石墨,碳大家都知道,有吸附能力,其实就是碳里面是层状的,有非常多的空间让锂离子嵌入的。

第二个条件,那就是负极材料要有结构的稳定性。千万不能让锂离子离开的时候又有什么化学变化了。保证锂电池的电压稳定性和延长锂电池的寿命。

第三条件,化学性质来说要有抗氧化性。不会与电解液,正极材料发生化学变化。这样的锂电池才安全,稳定,长久。

第四个条件,当然是安全,环保,价格低,这个跟正极材料的要求是一样的。

第五个条件,也要寿命长。

正是上面这些要求,目前市场上的负极材料主要是两种,一个是碳材料,比如天然石墨,人工合成石墨。一个是尖晶石,尖晶石的化学方式我忘记了,大家如果要深入研究,可以百度一下来学习。目前尖晶石相对碳材料来说,安全性可能会更好,但是有一个缺点,那就是抗氧化性没有碳材料好,有可能跟电池里面的电解液有发生化学反应,有时候会发胀的,这个目前也是需要解决的问题,一旦解决这个问题,尖晶石一定会得到很好的推广。

目前也有不少公司在研究合金类的负极材料,但合金类负极材料跟尖晶石一样,抗氧化性弱一点,可能跟电解液有发生化学反应,所以也有不少公司研究合金与碳材料的结合,以后负极材料还有肯定变化,这都要求大家有研发的能力。

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