鋰離子電池負極材料:(1)碳材料:石墨化碳材料、無定型碳材料。如石墨、軟碳、中間相碳微球已在國內(nèi)有開發(fā)和研究,硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中。(2)其它材料:氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金、納米氧化物等。
負極材料:多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負極反應(yīng):放電時鋰離子脫插,充電時鋰離子插入。充電時:xLi+xe6C-LixC6放電時:LixC6→xLi+xe+6C大體分為以下幾種:
第一種是碳負極材料:石墨化碳材料、無定型碳材料。如石墨、軟碳、中間相碳微球已在國內(nèi)有開發(fā)和研究,硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中。實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。同第二種是錫基負極材料:錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
常見進口電池有:三洋電池,松下電池,LG電池,三星鋰電池。
面對低溫條件,電動車輛動力電池的充、放電特性將變差,容量和壽命也會衰減,進而導(dǎo)致車輛續(xù)駛里程及整車動力性能顯著下降,充電時間明顯延長。另外,北京冬奧會河北賽區(qū)地形主要為山區(qū),進入冬季,道路坡度與冰雪路面等將導(dǎo)致車輛行駛工況十分復(fù)雜。據(jù)國家新能源汽車監(jiān)測與管理中心主任、北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院教授孫逢春介紹,面對復(fù)雜路況,現(xiàn)有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低,尚無法滿足冰雪覆蓋的低附著路面等復(fù)雜路況對車輛智能化的要求,也對新能源汽車智能自主決策能力提出了較大挑戰(zhàn)。
第三種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料,沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第四種是合金類負極材料:包括錫基合金、硅基合金、褚基合金、鋁基合金、梯基合金、鎂基合金和其它合金,沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第五種是納米級負極材料:納米碳管、納米合金材料。
第六種納米材料是納米氧化物材料:目前合肥翔正化學(xué)科技有限公司根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展*新動向,諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大的提高鋰電池的沖放電量和充放電次數(shù)。
幾個與鋰離子電池負極材料有關(guān)的概念
電化學(xué)容量:單位質(zhì)量的活性物質(zhì)充電或放電到*大程度時的電量,一般用mAh/g表示。
不可逆容量損失:在充放電過程中,電極的充放電效率低于100%,及放電的電化學(xué)容量低于充電,損失的部分被稱為不可逆容量損失。電極電位:理想的負極材料的電極電位應(yīng)與金屬鋰接近,隨鋰的嵌入量不同變化不大。石墨的電極電位在0.4V到0.0V之間變化,是比較合適的負極材料。
無錫匯眾偉業(yè)電氣有限公司銷售:匯眾蓄電池,夏華蓄電池,邦力威蓄電池,華星蓄電池,HUIZHONG膠體電池,HUJHON電池,OPZV蓄電池,OPZS蓄電池,管型膠體蓄電池,干荷電汽車電池,密封摩托車蓄電池,電動自行車鋰電池。
充放電倍率:反應(yīng)電池充放電的快慢。
循環(huán)性:電極材料在反復(fù)充放電過程中保持電化學(xué)容量的能力。電池循環(huán)性與電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性有關(guān)。
鋰離子電池負極材料存在問題
(1)電壓滯后,即鋰的嵌入反應(yīng)在0~0.25V之間進行(相對于Li+/Li)而脫嵌反應(yīng)則在1V左右發(fā)生;
(2)理論上還需進一步深化。這有賴于各種高純度、結(jié)構(gòu)規(guī)整的原料及碳材料的制備和更為有效的結(jié)構(gòu)表征方法的建立。
鋰離子電池負極材料發(fā)展方向
(1)更小的納米尺度的嵌鋰微結(jié)構(gòu)。
(2)制備高純度和規(guī)整的微結(jié)構(gòu)碳負極材料。
常見邦力威鋰電池分類:錳酸鋰鋰電池,三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池,聚合物鋰電池,鋰電池,鋰電池組,鋰離子蓄電池,圓柱鋰電池,方形鋰電池,18650鋰電池,26650鋰電池,低溫鋰電池。
鋰離子電池的正極材料有很多種,按正極材料的不同,可分為鈷酸鋰,錳酸鋰,三元材料,磷酸鐵鋰和鈦酸鋰等。三元鋰電池是指使用鎳、鈷、錳三種過渡金屬氧化物作為正極材料的鋰電池,由于它綜合了鈷酸鋰,鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點,性能優(yōu)于以上任一單一組分正極材料。實驗分析標明,三種不同化合價的元素形成了超晶格結(jié)構(gòu),三種組分之間存在明顯的協(xié)同效應(yīng),使得材料更加穩(wěn)定,且放電平臺高達3.6V,因此被認為是*有應(yīng)用前景的正極材料之一。三元電池具有能量密度高,安全穩(wěn)定性好,支持高倍率放電等優(yōu)異的電化學(xué)特性,以及價格適中的成本優(yōu)勢,在消費類數(shù)碼電子產(chǎn)品,工業(yè)設(shè)備,醫(yī)療儀器等中小型鋰電池領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,并在智能機器人,AGV物流車,無人機和新能源汽車等動力鋰電池領(lǐng)域顯示出了強勁的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
目前對三元材料的研究主要集中在前驅(qū)體的制備,材料的合成以及電化學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系上。該材料中大部分過渡金屬元素Ni、Co、Mn分別以+2、+3、+4價態(tài)存在,在充放電過程中,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的只有Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+,Mn基本不參與電化學(xué)反應(yīng),只是起到穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的作用。關(guān)于制備方法,工業(yè)上常用的合成方法有:高溫固相法,共沉淀法,溶膠-凝膠法,水熱合成法,燃燒法等。三元材料是一種綜合性能優(yōu)越的鋰電池正極材料,在一定范圍內(nèi)改變?nèi)N材料的摩爾配比,并加入相應(yīng)的添加劑(粘結(jié)劑,導(dǎo)電劑,集流體等),可以得到在某一方面有突出的表現(xiàn)特性,比如動力型三元鋰電池,容量型三元鋰電池,超低溫三元鋰電池等等。
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