当前位置:首页 > 电源 > 电源-能源动力
[导读]随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂离子电池负极材料。负极材料作为新能源汽车动力锂电池的核心材料之一,对新能源汽车的最终性能起着至关重要的用途。高性能负极材料的研究成为当前锂离子动力锂电池最为活跃的板块之一。

随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂离子电池负极材料。负极材料作为新能源汽车动力锂电池的核心材料之一,对新能源汽车的最终性能起着至关重要的用途。高性能负极材料的研究成为当前锂离子动力锂电池最为活跃的板块之一。

一、锂离子电池

锂离子电池是可充电二次电池,主要由五个重要部分组成:正极,负极,电解质,隔膜和集电器。正极和负极材料的重要功能是允许锂离子自由地提取/插入,从而实现充电和放电功能。在充电过程中,锂离子从正极材料中提取出来,并通过电解质插入相应的负极材料中。同时,电子通过外部电路从正极流出,流向负极。当锂离子电池放电时,锂离子会从负极中抽出,并通过电解质重新嵌入正极材料中。同时,电子通过外部电路从负电极流向正电极。

二、负极材料

锂离子电池负极材料目前是锂离子电池行业中最关键的环节。根据锂离子电池的成本比例,负极材料占锂离子电池总成本的25%至28%。与锂离子电池正极材料有关,对负极材料的研究方兴未艾。理想的负极材料必须至少具有以下七个条件:化学势低,与正极材料形成大的电势差,从而获得高功率电池;它应具有较高的循环比容量; Li +应该易于嵌入负极材料中。库仑效率高,因此在Li +脱嵌过程中可以具有相对稳定的充放电电压;具有良好的电子电导率和离子电导率;它具有良好的稳定性,并与电解质兼容。性别;原料来源应资源丰富,价格低廉,制造工艺简单。安全,绿色,无污染。

1.碳材料

碳阳极是一个通用术语,通常可以分为五类:石墨,硬碳,软碳,碳纳米管和石墨烯。 石墨可分为人造石墨,天然石墨,中碳微球。 石墨具有层间距为0.335nm的层状堆叠结构。 同一层中的碳原子与sp2杂化以形成共价键,而石墨层则通过范德华力进行结合。 在每一层上,碳原子排列成六元环,并在二维上无限延伸。 石墨的这种层状结构可以容易地插入和提取锂离子,并且其结构在充电和放电期间可以是稳定的。 然而,石墨负极材料也具有某些缺陷。 它在充电和放电过程中容易与电解质反应形成SEI膜,这使锂离子电池的首次库伦效率降低。

2.天然石墨负极

天然石墨负极由天然石墨加工而成。 国内石墨资源储量和产量丰富,开采成本低。 天然石墨具有比较完整的石墨片结构和高石墨化度,适合于锂离子的脱嵌和穿梭。 缺点是未改性的天然石墨循环性能差。 常见的解决方案是使其呈球形,以减小天然石墨的粒径和比表面积,这将减少循环过程中天然石墨负极与溶剂的副反应。 第二种是构建通常经过修饰的核-壳复合结构。球形天然石墨的表面涂有一层薄薄的非石墨化碳材料(例如沥青),以提高负极材料在碳纳米管中的稳定性。

3.人造石墨负极

人造石墨负极由碳材料加工而成。 它是由易石墨化的软碳材料经2500℃以上的高温石墨化处理制成的。 此时,碳材料内部的二次粒子以无规的方式排列,并且具有大量的孔结构。 这有利于电解质的渗透以及在锂离子负极中的脱嵌和穿梭。 因此,人造石墨负极材料可以增加和增加锂离子电池的快速充放电速度和频率。 人造石墨具有长周期,高温储存,高速率的优点以及天然石墨所不具有的其他优点。 中国新能源汽车动力锂离子电池中使用的负极材料目前主要是人造石墨负极。

三、展望

随着锂离子电池应用场景和市场的不断扩大,未来负极材料将朝着高容量密度,低成本和长周期的方向发展。 现在,全球锂离子电池制造行业正在向中国倾斜。 我国相应的锂离子电池负极材料产量的比重将进一步提高,品种将更加丰富和多样化。 随着电动汽车用锂离子电池技术的进一步成熟和发展,锂离子电池作为储能电池的市场应用前景将在未来更加广阔。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

随着科技的快速发展,电池作为移动设备、电动车和储能系统的关键组成部分,其性能与安全性越来越受到人们的关注。在目前的电池技术中,锂聚合物电池(LiPo)和锂离子电池(Li-ion)是最为常见的两种类型。那么,锂聚合物电池和...

关键字: 锂聚合物电池 锂离子电池

在电子领域,尤其是汽车行业,对高达 48 伏直流高性能解决方案的需求不断增长。为了可靠地保护更高的工作电流,硕特 UHP 保险丝是最佳选择。 这款卓越的组件经过精心设计,可在两倍额定电流的情况下断开电路,一切最多只要 1...

关键字: 锂离子电池 保险丝

Sep. 14, 2023 ---- 日前澳洲矿商Liontown Resources Ltd.公告,已同意美国锂生产商AlbemarleCorp.(ALB)提出的66亿澳币(约合43亿美元)的收购计划。据TrendFo...

关键字: 锂离子电池 ALB

锂电池和锂离子电池的区别在于:原理不同、充电不同、反应不同等。锂离子电池和锂电池的根本区别在于能否充电。锂离子电池是二次电池(充电电池)的一种

关键字: 锂离子电池 锂电池 能量密度

就算是在 SELV(safety extra-low voltage)范围- 碰触时对人体无害的安全超低电压范围内,在发生 短路时也会有巨大高电流通过。硕特以全新、特别小巧的SMT保险丝 UHS系列来应对这种危险。

关键字: 锂离子电池 保险丝 电路板

非常适用于车载和工业设备的双面散热功率模块!即将推出15W级额定功率业界超小“PSR330”和“PSR100”的0.2mΩ产品

关键字: 分流电阻器 锂离子电池 工业设备

Mar. 7, 2023 ---- 2月锂离子电池产业链继续消化库存,上游原材料价格延续跌势,据TrendForce集邦咨询研究显示,2月中国电池级碳酸锂和氢氧化锂市场均价月跌分别为9%和8%,其中电池级碳酸锂最低价格已...

关键字: 电动车 动力电池 锂离子电池

锂离子电池改变了日常生活——几乎每个人都拥有智能手机,路上可以看到更多的电动汽车,它们还能在紧急情况下保持发电机运转。随着越来越多的便携式电子设备、电动汽车和大规模电网实施上线,对安全且价格合理的高能量密度电池的需求持续...

关键字: 锂离子电池 新型显微镜

向可再生能源过渡需要全球生产的电池数量远远大于目前的数量级。现有技术将无法完成这项任务。铅酸电池使用寿命短,不适用于需要数十年应用的场合。尽管锂离子电池目前正在解决这个问题,但其所依赖的原材料太稀缺,无法实现全球变暖现实...

关键字: 电池 铅酸电池 锂离子电池

近一年来,尼吉康针对物联网和可穿戴设备等应用,相继推出了围绕铝电解电容器、薄膜电容器,以及小型锂离子二次电池等最新技术的产品,为电容器市场带来了更多创新技术突破。

关键字: 尼吉康 电容器 锂离子电池
关闭
关闭