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)在高频电流的锂离子电池对负极材料的要求。通用锂电池负极材料电话
三元材料的制备过程不是单一的化学反应过程,在材料合成过程中同一个化学反应由于控制条件的不同会造成制备的材料组织结构及物理性能的不同伴随其他副反应,导致同种化学组成的材料性能的巨大差异。其中镍在三元电池中占有重要地位,其作用在于提高材料的能量密度,镍的配比不同,比能量就不同,而通过适当高镍在材料中占比,可以较好的提高材料能量密度。从早的111系列到523系列、622系列直至的811系列都在逐步提高镍含量。但镍含量过高带来的是较高过程控制难度,如对搅拌工艺要求、车间苛刻温度湿度、制备时间等提出更苛刻要求。新能源锂电池负极材料欢迎来电锂电负极材料的过去、现在与未来。
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)。
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;锂电池负极材料使用注意事项。
作为锂离子嵌入的载体,负极材料需满足以下要求:1、锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输入电压高;2、在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱嵌以得到高容量;3、在插入/脱嵌过程中,负极主体结构没有或很少发生变化;4、氧化还原电位随Li的插入脱出变化应该尽可能少,这样电池的电压不会发生显着变化,可保持较平稳的充电和放电;5、插入化合物应有较好的的电子电导率和离子电导率,这样可以减少极化并能进行大电流充放电;6、主体材料具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的SEI;7、插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性,在形成SEI后不与电解质等发生反应;8、锂离子在主体材料中有较大的扩散系数,便于快速充放电;9、从实用角度而言,材料应具有较好的经济性以及对环境的友好性。锂电池负极材料可以用来做什么?特定锂电池负极材料供应商
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一般而言,负极材料的关键性技术指标有:晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH、水含量、主元素含量、杂质元素含量、放电比容量和充放电效率等,下文将逐一展开说明。2.2负极材料的晶体结构石墨主要有两种晶体结构,一种是六方相(a=b=0.2461nm,c=0.6708nm,α=β=90°,γ=120°,P63/mmc空间群);另一种是菱方相(a=b=c,α=β=γ≠90°,R3m空间群)(表3)。在石墨晶体中,这两种结构共存,只是不同石墨材料中二者的比例有所差异,可通过X射线衍射测试来确定这一比例。通用锂电池负极材料电话