鋰離子電池負極材料的技術發(fā)展

①石墨負極材料

石墨由于具備電子電導率高，鋰離子擴散系數(shù)大，層狀結構在嵌鋰前后體積變化小，嵌鋰容量高和嵌鋰電位低等優(yōu)點，成為目前主流的商業(yè)化鋰離子負極材料。

但由于石墨本身結構特性的制約，石墨負極材料的發(fā)展也遇到了瓶頸，容量若已經(jīng)達到極限，則不能滿足大型動力鋰電池所要求的持續(xù)大電流放電能力。因此業(yè)界開始把目光投向費石墨類材料。

②硅基負極材料

硅是半導體材料，自身的電導率較低。在電化學循環(huán)過程中，鋰離子的嵌入和脫出會使材料體積發(fā)生300%以上的膨脹與收縮，出現(xiàn)的機械用途力會使材料逐漸粉化，造成結構坍塌，最終導致電極活性物質(zhì)與集流體脫離，喪失電接觸，導致電池循環(huán)性能大大降低。

與傳統(tǒng)石墨負極相比，硅具有超高的理論比容量和較低的脫鋰電位，且硅的電壓平臺略高于石墨，在充電時難引起表面析鋰，安全性能更好。硅成為鋰離子電池碳基負極升級換代的富有潛力的選擇之一。

③鈦酸鋰負極材料

與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，鈦酸鋰離子電池超長的循環(huán)壽命，不同凡響的安全性，優(yōu)異的功率特性以及良好的經(jīng)濟性，這些特性卻將會是成就目前正在崛起的大規(guī)模鋰電儲能產(chǎn)業(yè)的重要基石。

國內(nèi)外對鈦酸鋰離子電池技術的研究可謂是風起云涌。其產(chǎn)業(yè)鏈可分為鈦酸鋰材料制備、鈦酸鋰離子電池生產(chǎn)與鈦酸鋰離子電池系統(tǒng)的集成系統(tǒng)的集成及其在電動汽車及儲能市場的應用。