节能锂电池负极材料原理

锂离子电池对负极材料基本的特征为：1、嵌入电位低、尽量与锂的氧化还原反应电位接近2、单位重量内尽可能高的储能密度3、良好的嵌入嵌出速度、较小的扩散阻力4、较高的电子导电性5、与箔材较好的粘结性能、烘烤过程不易脱落6、亲水性强(不需NMP)，具有较低的制备成本、浆料过程稳定性高嵌入型负极材料典型的嵌入型负极材料是碳材料。以石墨化程度的差别通常可以分为软碳、硬碳和石墨。常见的软碳材料有石油焦、针状焦、碳纤维及碳微球等；硬碳，在2000℃以上也难以石墨化（对应为硬度较高、孔隙率较高、具有较高放电容量）。石墨具有层状结构，同一层的碳原子呈正六边形排列，层与层之间靠范德华力结合。石墨层间可嵌入锂离子形成锂-石墨层间化合物(Li-GIC)。石墨类材料导电性好，结晶度高，有稳定的充放电平台，是目前商业化程度比较高的锂离子电池负极材料锂电池负极材料产品标准技术规范。节能锂电池负极材料原理

负极材料的比表面积对电池的动力学性能和固体电解质膜（SEI）的形成有很大影响。例如，纳米材料一般具有较高比表面积，能够缩短锂离子的传输路径、减小面电流密度、提升电池的动力学性能，因而得到了的研究。但往往这类材料却无法得到实际应用，主要是因为大比表面积会加剧电池在 循环时电解液的分解，造成较低的库仑效率。因此，负极材料标准对石墨和钛酸锂的比表面积设定了上限值，例如石墨的比表面积需要被控制在6.5 m2/g以下，而Li4Ti5O12@C也要小于18 m2 /g（表6）。性能优良锂电池负极材料定制锂电负极材料标准解读。

锂电池负极材料按照所用活性物质，可分为碳材和非碳材两大类：碳系材料包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中间相碳位球）与其它碳系（硬碳、软碳和石墨烯）两条路线。石墨烯负极材料又可进一步分为天然石墨、人造石墨、复合石墨和中间相碳微球。其中，天然石墨负极材料的上游为天然石墨矿石，人造石墨负极材料的上游包括针状焦、石油焦、沥青焦等原料。非碳系材料可细分为钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池**早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出

碳材料晶体结构的有序程度和发生石墨化的难易程度可用石墨化度（G）来描述。G越大，碳材料越容易石墨化，同时晶体结构的有序程度也越高。其中d002为碳材料XRD图谱中（002）峰的晶面间距，0.3440**完全未石墨化碳的层间距，0.3354理想石墨的层间距，单位均为nm。上式表明，碳材料的d002越小，其石墨化程度就越高，相应晶格缺陷越少，电子的迁移阻力越小，电池的动力学性能会得到提升，因而GB/T24533—2009《锂离子电池石墨类负极材料》中对各类石墨的d002值均做出了明确规定（表3）。无锡光润专注于生产锂电池负极材料。

耐过充能力差。因此，商业化使用的石墨都是改性石墨，改性方法主要包括表面氧化和表面包覆等，而表面处理也会使石墨中残存部分杂质。石墨主要由固定碳、灰分和挥发分三部分组成，固定碳是真正起电化学活性的组分，标准中要求固定碳的含量需要大于99.5%（表8），可采用间接定碳法来确定固定碳的含量。对于Li4Ti5O12而言，锂的理论含量为6%，在实际产品中允许的偏差为5%～7%（表8）。一般元素的含量可由电感耦合等离子体原子发射光谱测出，其基本原理为：工作气体（Ar）在高频电流的为什么要选择锂电池负极材料？小型锂电池负极材料供应商

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并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。节能锂电池负极材料原理

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