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鋰離子電池的正負(fù)極簡述

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月08日  

近年來由于技術(shù)成熟、價格降低、應(yīng)用的范圍愈來愈廣、甚至可以使用在汽車上,成為未來很有潛力的二次電池。陽極材料(負(fù)極材料)鋰離子電池最常用的陽極材料有四種:


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1、鋰離子嵌入石墨(Li/Graphite),將鋰離子嵌入石墨中,鋰離子嵌入的極限值為LiC6(每6個碳原子可以嵌入1個鋰離子)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),鋰離子嵌入愈多則電池的能量密度愈高。


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2、鋰離子嵌入氣相成長碳纖維(Li/VGCF),將鋰離子嵌入氣相成長碳纖維(VGCF:VaporGrowthCarbonFiber)中,由于碳纖維的碳原子距離較遠(yuǎn),可以嵌入更多的鋰離子。


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3、鋰離子嵌入類碳聚合物(Li/Polymerprecursor),將鋰離子嵌入類碳聚合物中,由于類碳聚合物原子排列混亂,可以供應(yīng)更多的空間嵌入鋰離子。


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4、鋰離子嵌入摻雜碳(Li/Dopedcarbon):先將其他元素(例如:硼、磷、氮)摻雜到碳材料中取代部分碳原子的位置,稱為摻雜碳(Dopedcarbon),這樣可以嵌入更多的鋰離子。


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陰極材料(正極材料)不同的鋰離子電池其實重要是使用的陰極材料(正極材料)不同,目前最常用的陰極材料共有三種:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)。


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這些材料通稱為鋰嵌入化合物(Lithiuminsertioncompounds)電解液電解液可分溶劑與溶質(zhì)兩部分,由于鋰遇到水會出現(xiàn)氫氣而爆炸,因此只能使用有機溶劑。


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例如:丙烯碳酸酯(Propylenecarbonate)、乙烯碳酸酯(Ethylenecarbonate)、乙烷碳酸酯(Dimethylcarbonate)、丙酸(Propiolicacid)、丁內(nèi)酯(Butyrolactone)等;溶質(zhì)一般為鋰離子化合物,例如:LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiBr等。


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