鋰離子電池負極材料
2019/9/11 14:02:41??????點擊：
動力電池負極材料在電池成本中，負極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。全球鋰電池負極材料銷量約十余萬噸，未來也會持續增長。目前，全球鋰電池負極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長中。
一 概述
負極材料，是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中，負極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。
全球鋰電池負極材料銷量約十余萬噸，產地主要為中國和日本，根據現階段新能源汽車增長趨勢，對負極材料的需求也將呈現一個持續增長的狀態。目前，全球鋰電池負極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長中。
作為鋰離子嵌入的載體，負極材料需滿足以下要求：
鋰離子在負極基體中的插入氧化還原電位盡可能低，接近金屬鋰的電位，從而使電池的輸入電壓高;
在基體中大量的鋰能夠發生可逆插入和脫嵌以得到高容量;
在插入/脫嵌過程中，負極主體結構沒有或很少發生變化;
氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應該盡可能少，這樣電池的電壓不會發生顯著變化，可保持較平穩的充電和放電;
插入化合物應有較好的的電子電導率和離子電導率，這樣可以減少極化并能進行大電流充放電;
主體材料具有良好的表面結構，能夠與液體電解質形成良好的SEI;
插入化合物在整個電壓范圍內具有良好的化學穩定性，在形成SEI后不與電解質等發生反應;
鋰離子在主體材料中有較大的擴散系數，便于快速充放電;
從實用角度而言，材料應具有較好的經濟性以及對環境的友好性。
一 概述
負極材料，是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中，負極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。
全球鋰電池負極材料銷量約十余萬噸，產地主要為中國和日本，根據現階段新能源汽車增長趨勢，對負極材料的需求也將呈現一個持續增長的狀態。目前，全球鋰電池負極材料仍然以天然/人造石墨為主，新型負極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負極、HC/SC、金屬鋰也在快速增長中。
作為鋰離子嵌入的載體，負極材料需滿足以下要求：
鋰離子在負極基體中的插入氧化還原電位盡可能低，接近金屬鋰的電位，從而使電池的輸入電壓高;
在基體中大量的鋰能夠發生可逆插入和脫嵌以得到高容量;
在插入/脫嵌過程中，負極主體結構沒有或很少發生變化;
氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應該盡可能少，這樣電池的電壓不會發生顯著變化，可保持較平穩的充電和放電;
插入化合物應有較好的的電子電導率和離子電導率，這樣可以減少極化并能進行大電流充放電;
主體材料具有良好的表面結構，能夠與液體電解質形成良好的SEI;
插入化合物在整個電壓范圍內具有良好的化學穩定性，在形成SEI后不與電解質等發生反應;
鋰離子在主體材料中有較大的擴散系數，便于快速充放電;
從實用角度而言，材料應具有較好的經濟性以及對環境的友好性。
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