锂离子负极材料如何选择

锂离子电池材料不仅仅有正极材料,负极材料也是重要的组成部分,可以对整体的锂电池性能产生较大的影响。锂离子电池的负极材料是锂离子电池存储锂的主体,能够让锂离子在充放电的过程中实现脱出与嵌入。电池的负极材料对于电池是非常重要的,在进行锂电池的充放电过程中,正极的锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向着负极运动与电子合成锂原子,放电时,锂原子从石墨晶体内负极表面电离成锂离子和电子,并在正极处合成锂原子。

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我们目前的市面上的负极材料主要是被划分为两大类别。一方面是作为商业化的用途,也就是碳负极材料,这种材料分为两大类,一个是石墨化碳材料(人造石墨,天然石墨);另一个是硬碳。其中,天然石墨具有很多明显的优势,其结晶度比较高,可以嵌入的位置很多,且价格普遍低,是很理想的锂离子电池材料,不过,这种天然石墨材料也存在一些弊端,就比如它在跟电解液反应的时候,相容性比较差,在尽心粉碎时,其表面也有很多缺陷,这些都会对电池(充放电的时候)产生性能上的不利影响。这种材料无论是能量的密度还是循环能力以及成本价格等相关问题,都处于表现均衡的负极材料水平范围内,同时,这种碳负极材料是促进锂离子电池诞生的主材料。另一个目前正处于研发的状态,也就是目前市场中发展形势非常好的非碳负极材料,比如合金材料、锡金材料以及硅基材料等。