锂电池负极材料的类型有哪些?锂电池负极材料需要满足什么要求?

2019-12-14      1489 次浏览

锂电池负极材料的类型


锂电池负极材料大概分为六种:碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、纳米级材料、纳米负极材料。


第一种是碳纳米级材料负极材料:目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。


第二种是合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,目前也没有商业化产品。


第三种是锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。


第四种是含锂过渡金属氮化物负极材料,目前也没有商业化产品。


第五种是纳米级材料:纳米碳管、纳米合金材料。


第六种纳米负极材料:纳米氧化物材料


锂电池负极材料需满足以下要求


●锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输入电压高;


●在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱嵌以得到高容量;


●在插入/脱嵌过程中,负极主体结构没有或很少发生变化;


●氧化还原电位随Li的插入脱出变化应该尽可能少,这样电池的电压不会发生显著变化,可保持较平稳的充电和放电;


●插入化合物应有较好的的电子电导率和离子电导率,这样可以减少极化并能进行大电流充放电;


●主体材料具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的SEI;


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