锂电池负极材料案例

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）。石墨烯做锂电池负极材料面临哪些问题?锂电池负极材料案例

锂电池正负极材料1、正极（阴极）二氧化锰是主要成分，用来产生充放电的化学反应、添加成分是为了提高电池的性能；正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比为3:1~4：1），因为正极材料的性能直接影响着锂电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低；2、负极（阳极）金属锂或其合金金属为负极材料，这些东西涂在铜箔上、负极上发生的；3、锂电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等；锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据地位；新款锂电池负极材料质量保障锂电池负极材料有什么优点？

我国在《中国制造2025》中建议加快发展下一代锂离子动力电池，并提出了动力电池单体能量密度中期达到300W·h/kg，远期达到400W·h/kg的目标。针对这一要求，对于负极材料而言，石墨的实际容量已接近其理论极限，需要开发具有更高能量密度且兼顾其它指标的新材料。其中，硅碳负极能够将碳材料的导电性和硅材料的高容量结合在一起，被认为是下一代锂离子电池负极材料，因此相应的标准也正在起草（表2）。锂电池负极材料产品标准技术规范2.1锂离子电池对负极材料的要求负极材料作为锂离子电池的部件，在应用时通常需要满足以下条件：①嵌锂电位低且平稳，以保证较高的输出电压；

关于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。锂电池负极材料2023年市场展望。

锂金属负极物理化学性质体心立方结构（fcc）原子半径 0.76 埃相对原子质量小（6.941）密度小（0.534 g/cc）标准电极电位低（-3.04 V vs. SHE）比容量高达 3860 mAh/g未商业化原因熔点较低（180℃）锂枝晶生长造成安全问题水分暴露发生电极制造复杂改善策略成核机理的理解电解质和界面设计电极结构的设计2、碳负极丨石墨丨电化学反应Li+从石墨端面的嵌入反应Li+在石墨-电解液界面传递及嵌入石墨层间过程在石墨中，锂离子通过端面或者基面中的缺陷嵌入材料中高阶的缺陷位点可以协助锂离子从基面进行垂直扩散嵌入石墨（a）Li+在单/多层石墨烯中的嵌入 （b）Li+在缺陷位点的扩散传递Li在石墨层间嵌入时的阶段反应锂离子在石墨层中逐步嵌入过程称为阶段现象平台对应的是相转变过程，两相共存充满电I阶状态（LiC6形态），对应石墨的理论容量为372 mAh/g为什么要选择锂电池负极材料？专业锂电池负极材料价钱

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负极材料的密度会直接影响到电池的体积能量密度。对于同一种材料，其压实密度越大，体积能量密度也越高，因此标准中对各项密度的下限值均做出了要求（表5）。其中，不同石墨材料的真密度范围相同，均为2.20～2.26g/cm3，这是因为它们从本质上讲都是碳材料，只是微结构不同而已。另外，由于Li4Ti5O12的初始电导率较低，通常需要通过碳包覆来提升电池的倍率性能，但与此同时，相应的振实密度有所下降（表5）。2.5负极材料的比表面积表面积分为外表面积和内表面积，材料的比表面积是指单位质量的总面积。理想的非孔材料只有外锂电池负极材料案例

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