鉅大LARGE | 點擊量:259次 | 2023年12月18日
講解鋰電池三元負極材料的種類
1、鈦酸鋰負極材料:鈦酸鋰作為零張力材料,使鋰離子電池壽命大大延長,充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰離子電池每兩年就要更換一次,而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰離子電池使用壽命可達15年。
但是鈦酸鋰相關(guān)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積,在當前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
2、天然石墨負極材料:天然石墨導(dǎo)電性好,結(jié)晶度好,具有良好的層狀結(jié)構(gòu),更適合Li+的嵌入和脫出,并且其礦藏資源豐富、價格低廉,因此成為當前鋰離子電池重要的負極材料。
3、人造石墨負極材料:人造石墨種類繁多,生產(chǎn)工藝千差萬別。廣義上,一切通過有機物炭化再經(jīng)石墨化高溫處理后得到的石墨材料均可統(tǒng)稱為人造石墨,如炭(石墨)纖維、熱解炭(石墨)、泡沫石墨等。
而狹義上的人造石墨通常是指以雜質(zhì)含量較低的炭質(zhì)原料(石油焦、瀝青焦等)為骨料、煤瀝青等為粘結(jié)劑,經(jīng)過配料、混捏、成型、炭化(工業(yè)上稱為焙燒)和石墨化等工序制得的塊狀固體材料。其結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)與天然石墨相近,但在動力鋰離子電池負極材料的使用中,人造石墨的規(guī)整度更好,相對儲存鋰離子的量更多,且循環(huán)性能優(yōu)良,只是造價高。
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%
4、硅基負極材料:硅在常溫下可與鋰合金化,生成Li15Si4相,理論比容量高達3572mAh/g,遠高于商業(yè)化石墨理論比容量(372mAh/g),在地殼元素中儲量豐富(26.4%,第2位),成本低、環(huán)境友好