锂离子电池负极材料的技术发展介绍

锂离子电池负极材料的技术发展

①石墨负极材料

石墨由于具备电子电导率高，锂离子扩散系数大，层状结构在嵌锂前后体积变化小，嵌锂容量高和嵌锂电位低等优点，成为目前主流的商业化锂离子负极材料。

但由于石墨本身结构特性的制约，石墨负极材料的发展也遇到了瓶颈，容量若已经达到极限，则不能满足大型动力锂电池所要求的持续大电流放电能力。因此业界开始把目光投向费石墨类材料。

②硅基负极材料

硅是半导体材料，自身的电导率较低。在电化学循环过程中，锂离子的嵌入和脱出会使材料体积发生300%以上的膨胀与收缩，出现的机械用途力会使材料逐渐粉化，造成结构坍塌，最终导致电极活性物质与集流体脱离，丧失电接触，导致电池循环性能大大降低。

与传统石墨负极相比，硅具有超高的理论比容量和较低的脱锂电位，且硅的电压平台略高于石墨，在充电时难引起表面析锂，安全性能更好。硅成为锂离子电池碳基负极升级换代的富有潜力的选择之一。

③钛酸锂负极材料

与碳负极材料相比，钛酸锂的电位高，钛酸锂离子电池超长的循环寿命，不同凡响的安全性，优异的功率特性以及良好的经济性，这些特性却将会是成就目前正在崛起的大规模锂电储能产业的重要基石。

国内外对钛酸锂离子电池技术的研究可谓是风起云涌。其产业链可分为钛酸锂材料制备、钛酸锂离子电池生产与钛酸锂离子电池系统的集成系统的集成及其在电动汽车及储能市场的应用。