做锂离子电池要什么基本材料

锂离子电池要包含几种基本材料:正电活性物质、负电活性物质、隔离膜、电解液。

理解正极和负极是不难的，为了实现电荷的运动，你要正极和负极材料的电位差，那么什么是活性材料呢?我们了解，电池实际上是将电能和化学能相互转化来储存和释放能量。要做到这一点，你要一种容易与之发生反应的材料，一种容易被氧化和还原的材料，一种可以转换能量的材料，所以我们要一种活性材料来做电池的正极和负极。

如上所述，锂是我们生产电池的首选材料，那么为何不用金属锂作为电极的活性材料呢?这不是最大能量密度吗?

电解质是做什么用的?通俗地说，就是游泳池里面的水，让锂离子可以自由游动，所以离子导电性越高，阻力越小游泳，电子导电性绝缘越小，化学稳定性越好，热稳定性安全性越好，给人以广阔的潜在窗口。基于这些原理，经过长时间的工程探索，人们发现了高纯有机溶剂、锂电解液盐以及必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制电解液。有机溶剂有PC碳酸丙烯、EC碳酸乙烯、DMC碳酸二甲酯、DEC碳酸二乙酯、EMC酸乙酯等材料。锂电解液中含有LiPF6、LiBF4等物质。

金属形式存在的锂元素太活泼，顽皮的孩子大多不听话，喜欢搞破坏。早期对锂离子电池的研究重要集中在金属锂或其合金作为负极，但出于安全考虑，他们不得不寻找更好的替代品。

为了实现储能和释放过程的化学稳定性，也就是电池充放电周期的安全性和长寿命，我们要一种电极材料，它在要时是反应性的，在要时是稳定的。经过长期的研究和探索，发现了几种锂金属氧化物，如锂钴氧化物、钛酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰三元等材料，作为电池活性物质的正极或负极，解决了上述问题。如图所示，磷酸铁锂的橄榄石结构也是一种非常稳定的正极材料结构。在充放电过程中，锂离子在不引起晶格坍塌的情况下被剥离。另外，金属锂离子电池也有，但与锂离子电池相比微不足道，技术的发展最终要服务于市场。