锂电负极材料的发展和现状(上)

●锂离子电池的重要性

1.锂离子电池能否成功应用，关键在于能可逆地嵌入脱嵌锂离子的负极材料的

制备。

2.负极材料是锂离子电池的主要组成部分，负极材料性能的好坏直接影响到锂

离子电池的性能。

3.高能便携电源的需求激增，加大了对锂离子小电池的需求，高容量、有着可

靠循环性的负极材料成为人们研究的一个重点。

4.大容量动力电池的的应用，加大了对电池材料，尤其是高性能负极材料的需

求。

●锂电负极材料研究现状

1.锂电负极材料要求具有：

①正负极的电化学位差大，从而可获得高功率电池；

②锂离子的嵌入反应自由能变化小；

③锂离子的可逆容量大，理离子嵌入量的多少对电极电位影响不大，这样可以保证电池稳定的工作电压；

④高度可逆嵌入反应，良好的电导率，热力学稳定的同时还不与电解质发生反应；

⑤循环性好，具有较长循环寿命；

⑥锂离子在负极的固态结构中具有高扩散速率；

⑦材料的结构稳定、制作工艺简单、成本低。

2.目前，研究工作主要集中在碳材料和其它具有特殊结构的化合物。目前，锂

离子电池负极材料主要是：

①炭材料(石墨、无定性炭、炭纤维、焦炭、MCMB、纳米炭管)

②非炭材料(合金、金属及其氧化物)

锂离子电池负极材料发展图

不同负极材料的能量密度图