一般而言,負極材料的關鍵性技術指標有:晶體結構、粒度分布、振實密度、比表面積、pH、水含量、主元素含量、雜質元素含量、放電比容量和充放電效率等,下文將逐一展開說明。2.2負極材料的晶體結構石墨主要有兩種晶體結構,一種是六方相(a=b=0.2461nm,c=0.6708nm,α=β=90°,γ=120°,P63/mmc空間群);另一種是菱方相(a=b=c,α=β=γ≠90°,R3m空間群)(表3)。在石墨晶體中,這兩種結構共存,只是不同石墨材料中二者的比例有所差異,可通過X射線衍射測試來確定這一比例。MCMB與軟炭在鋰電池負極材料的應用。鋰電池負極材料原理
鋰離子電池對負極材料基本的特征為:1、嵌入電位低、盡量與鋰的氧化還原反應電位接近2、單位重量內盡可能高的儲能密度3、良好的嵌入嵌出速度、較小的擴散阻力4、較高的電子導電性5、與箔材較好的粘結性能、烘烤過程不易脫落6、親水性強(不需NMP),具有較低的制備成本、漿料過程穩(wěn)定性高嵌入型負極材料典型的嵌入型負極材料是碳材料。以石墨化程度的差別通常可以分為軟碳、硬碳和石墨。常見的軟碳材料有石油焦、針狀焦、碳纖維及碳微球等;硬碳,在2000℃以上也難以石墨化(對應為硬度較高、孔隙率較高、具有較高放電容量)。石墨具有層狀結構,同一層的碳原子呈正六邊形排列,層與層之間靠范德華力結合。石墨層間可嵌入鋰離子形成鋰-石墨層間化合物(Li-GIC)。石墨類材料導電性好,結晶度高,有穩(wěn)定的充放電平臺,是目前商業(yè)化程度比較高的鋰離子電池負極材料口碑好鋰電池負極材料品牌排行【技術π】鋰電負極材料特性與合漿工藝分析。
鋰離子電池負極材料負極材料概述鋰離子電池: LiCoO2 + C6 ? L1-xCoO2 + LixC6純石墨的電位約為 3 V vs. Li/Li+,嵌Li導致石墨電位快速下降由于電解液的還原電位比嵌鋰電位高,充電過程中,電解液在負極表面發(fā)生還原分解,形成SEI膜負極嵌Li電位比較低,容易發(fā)生Li析出負極材料的發(fā)展早期階段:金屬Li作為鋰二次電池負極材料:比容量 vs Li枝晶、與H2O反應20世紀70-80年代:大量研究Li負極替代材料,主要集中在如碳材料、金屬和金屬化合物等1991年:鋰二次電池商品化——碳負極材料(嵌Li穩(wěn)定、Li電化學反應電勢低、嵌脫Li晶體結構保持)1991年-至今:碳的多樣化結構決定儲Li機制、碳材料修飾改性調控其電子和離子導電性追求高比容量:Si/SiOx/Li等非碳負極材料的開發(fā)
碳材料晶體結構的有序程度和發(fā)生石墨化的難易程度可用石墨化度(G)來描述。G越大,碳材料越容易石墨化,同時晶體結構的有序程度也越高。其中d002為碳材料XRD圖譜中(002)峰的晶面間距,0.3440**完全未石墨化碳的層間距,0.3354理想石墨的層間距,單位均為nm。上式表明,碳材料的d002越小,其石墨化程度就越高,相應晶格缺陷越少,電子的遷移阻力越小,電池的動力學性能會得到提升,因而GB/T24533—2009《鋰離子電池石墨類負極材料》中對各類石墨的d002值均做出了明確規(guī)定(表3)。分子工程策略實現(xiàn)鋰電負極表面人工SEI的構建。
負極材料的粒度主要是由其制備方法決定的。例如,中間相碳微球(CMB)的合成方法為液相烴類在高溫高壓下的熱分解和熱縮聚反應,可通過控制原料的種類、反應時間、溫度和壓力等來調控CMB的粒徑。石墨標準中對其粒徑參數(shù)的要求分別為:D50(約20μm)、Dmax(≤70μm)和D10(約10μm),而鈦酸鋰標準中要求的D50明顯小于石墨 (≤10μm,表4)。2.4負極材料的密度粉體材料一般都是有孔的,有的與顆粒外表面相通,稱為開孔或半開孔(一端相通),有的完全不與外表面相通,稱為閉孔。在計算材料密度時,根據(jù)是否將這些孔體積計入,可分為真密度、有效密度和表觀密度,而表觀密度又分為壓實密度和振實密度。真密度**的是粉體材料的理論密度,計算時采用的體積值為除去開孔和閉孔的顆粒體積。而有效鋰電池負極材料的批發(fā)價格。定制鋰電池負極材料概念
【材料】一種新的鋰電池負極材料——硅烯。鋰電池負極材料原理
鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質溶液的電池,因此這種電池也被稱為鋰金屬電池。與其他電池不同,鋰電池具有高充電密度、長壽命和高單位成本等特點。鋰電池負極材料分為兩大類:一類是碳材料,包括石墨化碳材料和無定形碳材料:第二類是非碳材料,主要包括硅基材料、錫基材料、過渡金屬氧化物、金屬氮化物及其它合金負極材料等。鋰電池負極材料是電池在充電過程中,鋰離子和電子的載體,起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中,負極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。鋰電池負極材料原理
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