西安华迈电子科技有限公司_军用电池_军工充电器_军品电源_稳压器_AC/DC开关电源_逆变器_定制非标电源
线029-68687166

18650锂电池充电器,车载智能充电器,太阳能充电器,铅酸蓄电池充电器



华迈电源入口>>>>>
设为首页 加入收藏             网站地图  
 
您当前的位置:首页 >> 新闻中心
  行业资讯
  新闻中心
  技术资料
  公司声明
西安华迈电子科技有限公司
电话:029-68687166
029-68687231
传真:029-68687231
地址:陕西省西安市高新区电子工业园电子西街3号
 
  新闻中心
 

锂离子电池负极材料分类

发布日期:2018-04-28 浏览:314 次  
 

     理想的锂离子电池负极材料应该能够容纳大量的Li+,具有较高的离子电导率和电子电导率,以及良好的稳定性等。现有的负极材料难以同时满足上述要求,存在着首次充放电效率低、大电流充放电性能差等缺点。因此,研发电化学性能更好的新型负极材料,以及对已有材料进行改性一直是锂离子电池负极材料领域的研究热点。目前研究的负极材料主要可分为以下三种:嵌入型负极材料、合金化型负极材料和转化型负极材料。

 a. 嵌入型负极材料
    最典型的嵌入型负极材料是碳材料。根据材料石墨化程度的差别,碳材料通常可以分为软碳、硬碳和石墨。常见的软碳材料有石油焦、针状焦、碳纤维及碳微球等;硬碳,在2500℃以上也难以石墨化。石墨放电容量为350 mAh/g,具有层状结构,同一层的碳原子呈正六边形排列,层与层之间靠范德华力结合。石墨层间可嵌入锂离子形成锂-石墨层间化合物(Li-GIC)。石墨类材料导电性好,结晶度高,有稳定的充放电平台,是目前商业化程度最高的锂离子电池负极材料。除了石墨,其他的碳类材料的储锂机制也是如此。需要指出的是,硬碳材料具有比石墨更高的放电容量,这是因为,除了具有与石墨相同的嵌入机制,硬碳结构上还存在一些微孔或缺陷可供Li+储存和嵌脱[15]。然而,由于循环效率偏低,电压随容量的变化大,缺少平稳的放电平台,硬碳作为负极材料,应用一直受限制。
 b. 合金化型负极材料
    合金化储锂材料是指能和锂发生合金化反应的金属及其合金、中间相化合物及复合物。据报道,常温下锂能与许多金属反应(如Sn,Si,Zn,Al,Sb,Ge, Pb,Mg,Ca, As, Bi,Pt,Ag,Au, Cd,Hg等),其充放电的机理本质为合金化及逆合金化的反应。通常来说,合金化型负极材料的理论比容量及电荷密度均远高于嵌入型负极材料。同时,这类材料的嵌锂电位较高,在大电流充放电的情况下也很难发生锂的沉积,不会产生锂枝晶导致电池短路,对高功率器件有很重要的意义。
 c. 转化型负极材料
    目前已报道的转化类负极材料有数十种之多,主要指过渡金属元素如Co、Ni、Mn、Fe、V、Ti、Mo、W、Cr、Cu、Ru的氧化物、硫化物、氮化物、磷化物及氟化物。以前这类材料并不被看好,这类材料的空间结构中没有供锂离子嵌入和脱出的位置,不符合传统的锂离子嵌脱机制,且在室温下与锂的反应曾被认为是不可逆的。直至几种过渡金属氧化物被发现具有很高的可逆放电容量(3倍于石墨),此材料才逐渐引起研究者们的关注。图2是一些转化类负极材料的首次放电比容量。
    不同于以上三类负极材料,尖晶石结构钛酸锂Li4Ti5O12也受到越来越多的关注。Li4Ti5O12的工作电压为1.5V,相对于一般负极材料偏高,在此电压下,电解质不会分解,因此以钛酸锂作为电池的负极材料,在循环过程中材料表面不会形成SEI膜,首次充放电效率高。此外,在锂离子嵌入和脱出的前后,钛酸锂类材料几乎不会发生体积变化,是一种“零应变材料”,具有突出的安全性,成为下一代储能电站用锂离子电池的热门候选材料。 
本文由西安华迈科技发表,转载请注明出处
(华迈科技主营18650,锂离子充电器,18650锂电池,太阳能充电器,车载充电器,铅酸蓄电池等系列产品,详询029-68687166)
上一篇:煤矿井下UPS电源管理系统现状 下一篇:二次锂电池介绍及其发展现状和存在的问题

经营范围:锂电池充电器 | 车载智能充电器 | 太阳能充电器 | 聚合物锂电池 | 磷酸铁锂电池 | 18650锂电池 | 铅酸电池充电器 | 铅酸电池

西安华迈电子科技有限公司 咨询服务热线:电话:029-68687166 68687231 传真:029-68687231

军用电池,军工充电器,军品电源 版权所有 西安华迈电子科技有限公司 陕ICP备10003009号军用电池,军工充电器,军品电源

电话:029-68687166 68687231 传真:029-68687231 地址:陕西省西安市高新区电子西街3号


分享到:
18650锂电池