鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1854次 | 2021年04月02日
鋰離子電池重要的負(fù)極材料有什么?
鋰離子電池負(fù)極材料
鋰離子電池重要負(fù)極材料有錫基材料、鋰基材料、鈦酸鋰、碳納米材料、石墨烯材料等。鋰離子電池負(fù)極材料的能量密度是影響鋰離子電池能量密度的重要因素之一。
1、碳納米管
碳納米管是一種石墨化結(jié)構(gòu)的碳材料,自身具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能,同時(shí)由于其脫嵌鋰時(shí)深度小、行程短,作為負(fù)極材料在大倍率充放電時(shí)極化用途較小,可提高電池的大倍率充放電性能。
然而,碳納米管直接作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí),會存在不可逆容量高、電壓滯后及放電平臺不明顯等問題。如Ng等采用簡單的過濾制備了單壁碳納米管,將其直接作為負(fù)極材料,其首次放電容量為1700mAh/g,可逆容量僅為400mAh/g。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、石墨烯
2004年英國Manchester大學(xué)研究者首次發(fā)現(xiàn)石墨烯材料,并獲得諾貝爾獎(jiǎng)。石墨烯是一種由碳六元環(huán)形成的新型碳材料,具有很多優(yōu)異的性能,如大比表面、高導(dǎo)熱系數(shù)、高電子導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能,被作為鋰離子電池材料而備受關(guān)注。
3、鈦酸鋰
尖晶石型鈦酸鋰被作為一種備受關(guān)注的負(fù)極材料,因具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)鈦酸鋰在脫嵌鋰前后幾乎零應(yīng)變;
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
2)嵌鋰電位較高(1.55V),防止鋰枝晶出現(xiàn),安全性較高;
3)具有很平坦的電壓平臺;
4)化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)和庫倫效率高。
4、硅基材料
硅作為鋰離子電池理想的負(fù)極材料,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)硅可與鋰形成Li4.4Si合金,理論儲鋰比容量高達(dá)4200mAh/g(超過石墨比容量的10倍);
2)硅的嵌鋰電位(0.5V)略高于石墨,在充電時(shí)難以形成鋰枝晶;
3)硅與電解液反應(yīng)活性低,不會發(fā)生有機(jī)溶劑的共嵌入現(xiàn)象。
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