锂离子电池负极材料存在的问题

锂离子电池是如何工作的

锂离子电池价格基础

锂离子电池是以锂化合物为正极的锂离子电池，在充放电过程中，没有金属锂，只有锂离子，这就是锂离子电池。当电池充电时，锂离子在电池正极形成，锂离子通过电解液到达负极。锂离子电池在充放电过程中，锂离子从正极向负极移动，再向正极移动。锂离子电池就像一把摇椅，电池的两极，锂离子像运动员相同来回运动。所以锂离子电池也被称为摇椅电池。

锂离子电池是如何工作的

当电池充电时，锂离子在电池正极形成，锂离子通过电解液到达负极。碳，也就是负极，是分层的，它有很多微孔，到达负极的锂离子被嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，电荷容量就越大。同样地，当电池放电时(我们使用电池的过程)，嵌在负极碳中的锂离子就会出来并回到正极。阴极锂离子越多，放电容量越大。

锂离子电池的充电电流一般设定在0.2c到1C之间。电流越高，充电越快，电池发热越高。更重要的是，假如电池充满太多的电流，容量是不够的，因为电池内部的电化学反应要时间。就像倒啤酒相同，倒得太快会出现泡沫和不满。

锂离子电池正极材料

锂离子电池正极材料:(1)碳材料:石墨化碳材料和非晶碳材料。例如，石墨、软碳和中间相碳微球在我国已经被开发和研究，而硬碳、碳纳米管、巴克球C60等碳材料正在被研究。(2)其他材料:氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金、纳米氧化物等。

锂离子电池的负极材料有问题

(1)电压滞后，即锂离子包埋反应发生在0~0.25V之间(相关于Li+/Li)，而不包埋反应发生在1V左右;

这一理论要进一步深化。这取决于各种高纯度、结构材料和碳材料的制备，以及建立更加有效的结构表征方法。

锂离子电池正极材料的发展方向

(1)更小的纳米级嵌锂微结构。

(2)制备高纯、微结构规整的碳阴极材料。

锂离子电池正极材料

阴极材料:重要是石墨。新的研究表明，钛酸盐可能是一种更好的材料。负反应:锂离子放电时不插电，充电时插入锂离子。充电时:xLi+xe6c-lixc6放电:LixC6→xLi+xe+6C可分为以下几类:

第一种是碳阴极材料:石墨化碳材料、无定形碳材料。例如，石墨、软碳和中间相碳微球在我国已经被开发和研究，而硬碳、碳纳米管、巴克球C60等碳材料正在被研究。锂离子电池的阴极材料基本上是碳材料，如人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。第二种是锡基阳极材料:锡基阳极材料可分为锡基氧化物和锡基复合氧化物。氧化物是各种价金属锡的氧化物。没有商业产品。

第三种是锂过渡金属氮化阴极材料，没有商业产品。

第四种是合金阳极材料:包括锡基合金、硅基合金、tsu基合金、铝基合金、阶梯基合金、镁基合金等合金，无商用产品。

五是纳米级阴极材料:碳纳米管、纳米合金材料。

6种纳米材料是纳米氧化材料:目前合肥张是化工科技有限公司。根据2009年锂离子电池新能源行业最新的市场发展趋势，许多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米二氧化硅添加过去传统的石墨、氧化锡、碳纳米管，并大大新增了锂离子电池的放电和充放电频率。

有关锂离子电池正极材料的几个概念

电化学容量:单位质量的活性物质充或放电到最大程度的电量，一般用mAh/g表示。

不可逆容量损失:在充放电过程中，电极的充放电效率小于100%，放电的电化学容量小于电荷的电化学容量。损失的部分称为不可逆容量损失。电极电位:理想阴极材料的电极电位应接近金属锂的电极电位，且随锂包埋量变化不大。石墨的电极电位从0.4v到0.0v不等，是合适的阴极材料。

充放电速率:电池的充放电速率。

循环性:电极材料在重复充放电过程中保持其电化学容量的能力。电池的圆度与电极材料的结构稳定性、化学稳定性和热稳定性有关。