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鋰電池正負(fù)極材料有哪些?

鋰電池正負(fù)極材料有哪些?

發(fā)布人:鋰電池正負(fù)極材料-格瑞普 發(fā)布時(shí)間:2023-10-25 瀏覽次數(shù):1614

  鋰電池是一種常見的可充電電池,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、便攜電子設(shè)備等領(lǐng)域。它由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)和隔膜組成。正極材料是鋰電池中的重要組成部分之一,它起到存儲(chǔ)和釋放鋰離子的作用。負(fù)極材料則用于儲(chǔ)存鋰離子,使得電池可以進(jìn)行充放電循環(huán)。

鋰電池

  鋰電池的正極材料主要有以下幾種:

  1、錳酸鋰(LiMn2O4):錳酸鋰是一種非常常見的正極材料,具有較高的能量密度和較低的成本。它具有良好的循環(huán)壽命和安全性能,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。

  2、鈷酸鋰(LiCoO2):鈷酸鋰是一種高性能的正極材料,具有較高的比能量和較好的循環(huán)壽命。然而,鈷酸鋰價(jià)格昂貴,并且存在資源緊缺的問題。

  3、鎳酸鋰(LiNiO2):鎳酸鋰是一種高電壓的正極材料,具有較高的比能量和較好的循環(huán)壽命。然而,鎳酸鋰對(duì)溫度和過充電的敏感性較高,使用時(shí)需要注意安全問題。

  4、錳酸鋰/鈷酸鋰(LiMn2O4/LiCoO2):錳酸鋰/鈷酸鋰是一種混合正極材料,具有較高的能量密度和較好的循環(huán)壽命。它是目前鋰電池中最常用的正極材料之一。

  5、磷酸鐵鋰(LiFePO4):磷酸鐵鋰是一種環(huán)保的正極材料,具有較高的安全性和較好的循環(huán)壽命。它的能量密度較低,但價(jià)格相對(duì)較低,因此在一些特定領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

  負(fù)極材料主要有以下幾種:

  1、石墨:石墨是一種常見的負(fù)極材料,具有良好的導(dǎo)電性和循環(huán)壽命。它可以存儲(chǔ)鋰離子,并在充放電過程中釋放鋰離子。

  2、硅:硅是一種具有較高容量的負(fù)極材料,可以儲(chǔ)存更多的鋰離子。然而,硅材料在充放電過程中容易發(fā)生膨脹,影響電池的壽命。

  3、錫:錫是一種適用于負(fù)極材料的金屬,具有較高的存儲(chǔ)容量和較好的循環(huán)壽命。然而,錫材料在充放電過程中也容易出現(xiàn)體積變化的問題。

鋰電池正極材料

  鋰電池需要哪四大材料?

  正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。

  1、正極材料:在鋰離子電池中市場(chǎng)容量最大、附加值較高,大約占鋰電池成本30%,毛利率低則15%,高則70%以上。

  正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。

  2、負(fù)極材料:主要有碳負(fù)極材料和非碳負(fù)極材料。其中,碳負(fù)極材料因安全、循環(huán)壽命較長,價(jià)格低廉、無毒等優(yōu)點(diǎn),被商品鋰離子電池廣泛采用,缺點(diǎn)則是質(zhì)量比能量比較低。

  非碳負(fù)極材料按組成分為鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。有很高的體積能量密度,但循環(huán)穩(wěn)定性差,不可逆容量較大,制備成本較高,因此尚未產(chǎn)業(yè)化。

  3、隔膜:隔膜是鋰離子電池電解反應(yīng)時(shí),用以將正負(fù)兩極分開防止在電解池中直接反應(yīng)損失能量的一層薄膜。

  4、電解液:電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。

  除了以上幾種常見的正負(fù)極材料之外,還有一些新型材料正在被研究和應(yīng)用于鋰電池中,如硫化物、硒化物、磷化物等,這些材料具有更高的能量密度和更好的循環(huán)壽命,有望進(jìn)一步提高鋰電池的性能。

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