生產鋰離子電池正負極材料有哪些

來源：存能電氣  日期：2019-04-17 15:04  瀏覽量：次

　　生產鋰離子電池正負極材料有哪些?鋰離子電池是的新一代綠色高能電池，已成為高新技術發展的重點之一。那么今天我們就來解析一下鋰離子正負極材料有哪些?

　　生產鋰離子電池正負極材料有哪些?

　　鋰離子電池是現代的高端產品，有高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應、環保、體積小、內阻小、自放電少、循環次數多等特點。廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、攝像機、數碼相機等眾多民用及軍事領域。

　　鋰離子電池由正極、負極、隔膜、電解液組成，正負極浸潤在電解液中，鋰離子以電解液為介質在正負極之間運動，實現電池的充放電。為避免正負極通過電解液發生短路，需要用隔膜將正負極分隔。

　　正極材料：

　　鋰離子電池的正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，也直接決定電池成本高低。正極材料主要有四大類。

　　1.氧化鈷鋰(LiCoO2)，是典型的二維鋰離子通道的正極材料。它具有典型的層狀結構，是最早被商業化的鋰離子電池正極材料。

　　2.富鋰錳(Li2MnO3)，具有容量高、無毒、安全、成本低等優點,能夠滿足鋰離子電池在日常生活中的使用要求,因而成為未來鋰離子電池正極材料的主流方向。

　　3.磷酸鐵鋰(LiFePO4)，其結構穩定、資源豐富、安全性能好、無毒。與傳統的鋰離子電池正極材料LiMn2O4和氧化鈷鋰相比，磷酸鐵鋰原料來源廣泛、價格相對于其他鋰離子正極材料來說更低廉且無環境污染。是目前發展前景最好的正極材料。

　　4.三元材料，氧化鈷鋰和鎳鈷鋁酸鋰都稱為三元正極材料，三元材料做正極鋰電池安全性高，但是電壓低，容量也不高。

　　負極材料：

　　負極指電源中電位較低的一端。在電池中，是指起氧化作用的電極。

　　1.碳負極材料：實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。

　　2.錫基負極材料：錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態金屬錫的氧化物，沒有商業化產品。

　　3.含鋰過渡金屬氮化物負極材料，目前沒有商業化產品。

　　4.合金類負極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，沒有商業化產品。

　　5.納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。諸多公司已經開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數。

　　鋰離子電池保護機制結構

　　鋰離子電池在使用不當時，電池會出現意外，導致起火甚至爆炸，為了避免危險，鋰離子電池一般會配置以下保護機制。

　　保護板：防止過充、過放、過載、過熱。

　　防爆線：又名排氣孔或者防爆孔。當壓力過載時，因防爆孔薄于殼體其余地方，氣體便防爆孔處泄氣，從而達到避免電芯整體爆炸的危險。

　　隔膜：隔離電芯正、負極片，以防止卷芯內部正、負極片直接接觸造成短路。隔膜在電池內部溫度過高時還能融化，以防止電池爆炸。當電池內部溫度達到130℃，隔膜的網狀孔將閉合，阻止鋰離子通過升高內阻，以達到阻止電芯內部溫度繼續升高的作用，從而保護電芯產生爆炸的危險。

　　另外注意：排氣孔、隔膜一旦激活，電池將直接報廢。

　　以上就是生產鋰離子電池的正負極材料，鋰離子電池發展到了現在，其性能在眾多新能源中尤為出色。