如今社會節(jié)能環(huán)保的提倡，越來越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應用到市場當中。而在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場，并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。在目前的鋰電池市場，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢脫穎而出，成為鋰電池市場中的一匹黑馬，三元鋰電池參數(shù)有很多，下面河北鑫動力小編就來給大家介紹一下三元鋰電池負極材料種類

三元鋰電池

三元鋰離子電池負極材料鈦酸鋰負極材料

鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

4.1鈦資源

目前公布的鈦資源情況看，全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國和印度等國。其中，加拿大、中國、印度主要是鈦鐵礦原生礦，澳大利亞、美國、南非主要是鈦砂礦。

按目前鈦礦開采規(guī)模約為450萬噸（以TiO2計）計算，就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源，因此可以預計今后100年內(nèi)不會發(fā)生鈦資源危機。

世界上具有開采價值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦，有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點是產(chǎn)地集中、儲量大、可大規(guī)模開采，缺點是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低，主要集中于加拿大、娜威、中國、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦，在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石，多與獨居石、錯英石、錫石等共生，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)松散、易開采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高，缺點是資源分散、原礦品位低，主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。

我國鈦礦資源儲量，僅四川攀枝花和西昌地區(qū)，就蘊藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸，折合TiO2為8萬7千萬噸，占國內(nèi)已探明儲量的90%。所以鈦資源的儲量十分豐富，不是稀缺資源。

鈦精礦的需求，全球范圍內(nèi)來看，還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。

按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg，1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦（TiO2）估計，至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中3.7%使用鈦酸鋰作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬噸（折合鈦精礦需求為25.2萬噸），這表示動力鋰離子電池負極材料會在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性，如若用量占比加大，則會對鈦資源產(chǎn)生強勁的新增需求。

4.2從鈦礦到鈦酸鋰負極材料

通過含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種，一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經(jīng)過濾、分離、干燥制得；二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來制取。

其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過選礦提煉后得到FeTiO3（物理選礦），而后使用硫酸或氯氣反應生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應制得，也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過程生成。

5三元鋰離子電池負極材料軟碳\硬碳負極材料

軟炭材料，主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到，軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等，容量一般在600~800mAh/g，但其電壓滯后大，首次效率低，并且衰減較快，因此難以獲得實際應用。

硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹脂等)九百~一千一℃下熱處理得到，其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負極相比,硬炭負極的平臺較低，首次效率和循環(huán)壽命都有提高，目前已獲得實際應用。

其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示，該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料，其成品的首次充電比容量為4百mAh/g，制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中1.71%使用軟硬炭作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增對軟硬炭需求量為1450噸。

如今社會節(jié)能環(huán)保的提倡，越來越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應用到市場當中。而在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場，并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。在目前的鋰電池市場，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢脫穎而出，成為鋰電池市場中的一匹黑馬，三元鋰電池參數(shù)有很多，下面河北鑫動力小編就來給大家介紹一下三元鋰電池負極材料種類

三元鋰電池

三元鋰離子電池負極材料鈦酸鋰負極材料

鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

4.1鈦資源

目前公布的鈦資源情況看，全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國和印度等國。其中，加拿大、中國、印度主要是鈦鐵礦原生礦，澳大利亞、美國、南非主要是鈦砂礦。

按目前鈦礦開采規(guī)模約為450萬噸（以TiO2計）計算，就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源，因此可以預計今后100年內(nèi)不會發(fā)生鈦資源危機。

世界上具有開采價值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦，有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點是產(chǎn)地集中、儲量大、可大規(guī)模開采，缺點是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低，主要集中于加拿大、娜威、中國、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦，在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石，多與獨居石、錯英石、錫石等共生，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)松散、易開采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高，缺點是資源分散、原礦品位低，主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。

我國鈦礦資源儲量，僅四川攀枝花和西昌地區(qū)，就蘊藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸，折合TiO2為8萬7千萬噸，占國內(nèi)已探明儲量的90%。所以鈦資源的儲量十分豐富，不是稀缺資源。

鈦精礦的需求，全球范圍內(nèi)來看，還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。

按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg，1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦（TiO2）估計，至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中3.7%使用鈦酸鋰作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬噸（折合鈦精礦需求為25.2萬噸），這表示動力鋰離子電池負極材料會在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性，如若用量占比加大，則會對鈦資源產(chǎn)生強勁的新增需求。

4.2從鈦礦到鈦酸鋰負極材料

通過含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種，一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經(jīng)過濾、分離、干燥制得；二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來制取。

其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過選礦提煉后得到FeTiO3（物理選礦），而后使用硫酸或氯氣反應生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應制得，也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過程生成。

5三元鋰離子電池負極材料軟碳\硬碳負極材料

軟炭材料，主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到，軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等，容量一般在600~800mAh/g，但其電壓滯后大，首次效率低，并且衰減較快，因此難以獲得實際應用。

硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹脂等)九百~一千一℃下熱處理得到，其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負極相比,硬炭負極的平臺較低，首次效率和循環(huán)壽命都有提高，目前已獲得實際應用。

其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示，該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料，其成品的首次充電比容量為4百mAh/g，制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中1.71%使用軟硬炭作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增對軟硬炭需求量為1450噸。

如今社會節(jié)能環(huán)保的提倡，越來越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應用到市場當中。而在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場，并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。在目前的鋰電池市場，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢脫穎而出，成為鋰電池市場中的一匹黑馬，三元鋰電池參數(shù)有很多，下面河北鑫動力小編就來給大家介紹一下三元鋰電池負極材料種類

三元鋰電池

三元鋰離子電池負極材料鈦酸鋰負極材料

鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

4.1鈦資源

目前公布的鈦資源情況看，全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國和印度等國。其中，加拿大、中國、印度主要是鈦鐵礦原生礦，澳大利亞、美國、南非主要是鈦砂礦。

按目前鈦礦開采規(guī)模約為450萬噸（以TiO2計）計算，就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源，因此可以預計今后100年內(nèi)不會發(fā)生鈦資源危機。

世界上具有開采價值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦，有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點是產(chǎn)地集中、儲量大、可大規(guī)模開采，缺點是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低，主要集中于加拿大、娜威、中國、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦，在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石，多與獨居石、錯英石、錫石等共生，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)松散、易開采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高，缺點是資源分散、原礦品位低，主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。

我國鈦礦資源儲量，僅四川攀枝花和西昌地區(qū)，就蘊藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸，折合TiO2為8萬7千萬噸，占國內(nèi)已探明儲量的90%。所以鈦資源的儲量十分豐富，不是稀缺資源。

鈦精礦的需求，全球范圍內(nèi)來看，還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。

按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg，1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦（TiO2）估計，至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中3.7%使用鈦酸鋰作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬噸（折合鈦精礦需求為25.2萬噸），這表示動力鋰離子電池負極材料會在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性，如若用量占比加大，則會對鈦資源產(chǎn)生強勁的新增需求。

4.2從鈦礦到鈦酸鋰負極材料

通過含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種，一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經(jīng)過濾、分離、干燥制得；二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來制取。

其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過選礦提煉后得到FeTiO3（物理選礦），而后使用硫酸或氯氣反應生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應制得，也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過程生成。

5三元鋰離子電池負極材料軟碳\硬碳負極材料

軟炭材料，主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到，軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等，容量一般在600~800mAh/g，但其電壓滯后大，首次效率低，并且衰減較快，因此難以獲得實際應用。

硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹脂等)九百~一千一℃下熱處理得到，其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負極相比,硬炭負極的平臺較低，首次效率和循環(huán)壽命都有提高，目前已獲得實際應用。

其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示，該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料，其成品的首次充電比容量為4百mAh/g，制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中1.71%使用軟硬炭作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增對軟硬炭需求量為1450噸。如今社會節(jié)能環(huán)保的提倡，越來越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應用到市場當中。而在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場，并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。在目前的鋰電池市場，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢脫穎而出，成為鋰電池市場中的一匹黑馬，三元鋰電池參數(shù)有很多，下面河北鑫動力小編就來給大家介紹一下三元鋰電池負極材料種類

三元鋰電池

三元鋰離子電池負極材料鈦酸鋰負極材料

鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

4.1鈦資源

目前公布的鈦資源情況看，全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國和印度等國。其中，加拿大、中國、印度主要是鈦鐵礦原生礦，澳大利亞、美國、南非主要是鈦砂礦。

按目前鈦礦開采規(guī)模約為450萬噸（以TiO2計）計算，就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源，因此可以預計今后100年內(nèi)不會發(fā)生鈦資源危機。

世界上具有開采價值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦，有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點是產(chǎn)地集中、儲量大、可大規(guī)模開采，缺點是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低，主要集中于加拿大、娜威、中國、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦，在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石，多與獨居石、錯英石、錫石等共生，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)松散、易開采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高，缺點是資源分散、原礦品位低，主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。

我國鈦礦資源儲量，僅四川攀枝花和西昌地區(qū)，就蘊藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸，折合TiO2為8萬7千萬噸，占國內(nèi)已探明儲量的90%。所以鈦資源的儲量十分豐富，不是稀缺資源。

鈦精礦的需求，全球范圍內(nèi)來看，還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。

按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg，1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦（TiO2）估計，至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中3.7%使用鈦酸鋰作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬噸（折合鈦精礦需求為25.2萬噸），這表示動力鋰離子電池負極材料會在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性，如若用量占比加大，則會對鈦資源產(chǎn)生強勁的新增需求。

4.2從鈦礦到鈦酸鋰負極材料

通過含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種，一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經(jīng)過濾、分離、干燥制得；二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來制取。

其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過選礦提煉后得到FeTiO3（物理選礦），而后使用硫酸或氯氣反應生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應制得，也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過程生成。

5三元鋰離子電池負極材料軟碳\硬碳負極材料

軟炭材料，主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到，軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等，容量一般在600~800mAh/g，但其電壓滯后大，首次效率低，并且衰減較快，因此難以獲得實際應用。

硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹脂等)九百~一千一℃下熱處理得到，其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負極相比,硬炭負極的平臺較低，首次效率和循環(huán)壽命都有提高，目前已獲得實際應用。

其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示，該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料，其成品的首次充電比容量為4百mAh/g，制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中1.71%使用軟硬炭作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增對軟硬炭需求量為1450噸。

如今社會節(jié)能環(huán)保的提倡，越來越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應用到市場當中。而在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場，并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。在目前的鋰電池市場，三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢脫穎而出，成為鋰電池市場中的一匹黑馬，三元鋰電池參數(shù)有很多，下面河北鑫動力小編就來給大家介紹一下三元鋰電池負極材料種類

三元鋰電池

三元鋰離子電池負極材料鈦酸鋰負極材料

鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

4.1鈦資源

目前公布的鈦資源情況看，全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國和印度等國。其中，加拿大、中國、印度主要是鈦鐵礦原生礦，澳大利亞、美國、南非主要是鈦砂礦。

按目前鈦礦開采規(guī)模約為450萬噸（以TiO2計）計算，就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源，因此可以預計今后100年內(nèi)不會發(fā)生鈦資源危機。

世界上具有開采價值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦，有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點是產(chǎn)地集中、儲量大、可大規(guī)模開采，缺點是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低，主要集中于加拿大、娜威、中國、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦，在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石，多與獨居石、錯英石、錫石等共生，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)松散、易開采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高，缺點是資源分散、原礦品位低，主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。

我國鈦礦資源儲量，僅四川攀枝花和西昌地區(qū)，就蘊藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸，折合TiO2為8萬7千萬噸，占國內(nèi)已探明儲量的90%。所以鈦資源的儲量十分豐富，不是稀缺資源。

鈦精礦的需求，全球范圍內(nèi)來看，還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。

按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg，1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦（TiO2）估計，至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中3.7%使用鈦酸鋰作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬噸（折合鈦精礦需求為25.2萬噸），這表示動力鋰離子電池負極材料會在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性，如若用量占比加大，則會對鈦資源產(chǎn)生強勁的新增需求。

4.2從鈦礦到鈦酸鋰負極材料

通過含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種，一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經(jīng)過濾、分離、干燥制得；二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來制取。

其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過選礦提煉后得到FeTiO3（物理選礦），而后使用硫酸或氯氣反應生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應制得，也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過程生成。

5三元鋰離子電池負極材料軟碳\硬碳負極材料

軟炭材料，主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到，軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等，容量一般在600~800mAh/g，但其電壓滯后大，首次效率低，并且衰減較快，因此難以獲得實際應用。

硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹脂等)九百~一千一℃下熱處理得到，其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負極相比,硬炭負極的平臺較低，首次效率和循環(huán)壽命都有提高，目前已獲得實際應用。

其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示，該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料，其成品的首次充電比容量為4百mAh/g，制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國鋰離子動力電池的需求量為125Gwh，其中1.71%使用軟硬炭作為負極材料，則由于動力鋰離子電池而新增對軟硬炭需求量為1450噸。