锂离子电池首要资料的选择有什么要求

一、负极资料的选择要术：

自从锂离子电池诞生以来，研讨的有关负极资料首要有以下几种：石墨化炭资料、无定形炭资料、氮化物、硅基资料、锡基资料、新式合金、纳米氧化物和其化资料。作为锂离子电池负极资料，要求有以下功用：

1、锂离子在负极基体中的刺进氧化康复电位尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输出电压高；

2、在基体中许多的锂能够发作可逆刺进和脱插应可逆，以和到高容量密度，即可逆的X值尽可能大；

3、在整个刺进/脱插过程中，锂的刺进和脱插应可逆，且主体结构没有或很少发作改动，这样可保证出色的循环功用；

4、氧化康复电位随X的改动应该尽可能小，这要电池的电压不会发作显着改动，可坚持较平稳的充电和放电；

5、刺进化合物应有较好的电子电导率和离子电导率，这样可削减极化，并能进行大电流充放电；

6、主体资料具有出色的外表结构，能够一液体电解质构成出色的SEI膜：

7、刺进化合物在整个电压规模内具有出色的化学安稳性，在构成SEI膜后不与电解质等发作反响；

8、锂离子在主休材猜中有较大的扩散系数，便于快速充放电；

9、从有用角度而言，主体资料应该廉价，对环境无污染等。

二、正极资料的选择要求

锂离子电池正极资料一般为嵌入化合物，作为理想的正极资料，锂嵌入化合物应具有以下功用；

1、金属离子Mn+1在嵌入化合物LixMyXz中应有较高的氧化康复电位，从而使电池的输出电压高；

2、在嵌入化合物LixMyXz中许多的锂能够发作可逆嵌和脱嵌，以得到高容量，即X值尽可能大；

3、在整过嵌入/脱嵌过程中，锂的嵌入和脱嵌应可逆，且主体结构没有或很少发作改动，这要能够保证出色的循环功用；

4、氧化康复电位随X的改动应该尽可能小，这要电池的电压不会发作显着改动，可坚持较平稳的充电和放电；

5、嵌入化合物应有较好的电子电导率和离子电导率，这样可削减极化，并能进行大电流充放电；

6、刺进化合物在整个电压规模内应化学安稳性好，不与电解质等发作反响；

7、锂离子在电极材猜中有较大的扩散系数，便于快速充放电；

8、从有用角度而言，嵌入化合物应该廉价，对环境无污染等。

作为锂离子正极资料的氧化物，常见的有氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂和钒的氧化物，其它正极资料如铁的氧化物、其它金属的氧化物、5V正极资料以及多阴离子正极资料（现在研讨的首要为磷酸亚铁锂：LiFePO4）等也进行了研讨。在这几种正极资料的原材猜中，钴最贵，其次为镍，最廉价的为锰和钒，因而正极资料的价格基本上也与该行情一致。这种在极资料的结构首要是层状结构和尖晶石结构。

三、电解质的选择要求

现在运用和研讨的电解质包含液体电解质、全固态电解质和凝胶型聚合物电解质。

液体电解质

用于锂离子电池系统的有机电解质，首要应该满足下述条件：

1，锂离子电导率高，在较宽的温度规模内电志率在3*10-3----2810-2S/cm;

2，热安稳性好，在较宽的规模内不发作分解反响；

3，电化学窗口宽，即在较宽的电压规模内安稳，有关锂离子电池而言，要安稳到4.5V；

4，化学安稳性高，即与电池系统的电极资料如正极、负极、集电体、聖膜、黏合剂等基本上不发作反响；

5，在较宽的温度规模内为液体，一般期望该规模为-40---700C；

6，对离锂子具有较好的溶剂化功用；

7，没有毒性，蒸气压低，运用安全；

8，尽量能促进电极可逆反响的进行；

9，有关产品锂离子电池，制备简略，成本低也是一个重要的考滤要素。