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鋰離子電池石墨負(fù)極材料的優(yōu)缺點(diǎn)

來源:存能電氣  日期:2019-09-05 09:41  瀏覽量:

  鋰離子電池石墨負(fù)極材料的優(yōu)缺點(diǎn)。鋰離子電池能量密度在很大程度上取決于負(fù)極材料,從鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化到現(xiàn)在,所用的負(fù)極材料最成熟,應(yīng)用最廣的是碳材料,其中最主要的依然是石墨。石墨烯直接作為鋰電池負(fù)極材料時(shí),具有非常可觀的電化學(xué)性能。

鋰離子電池石墨負(fù)極材料.jpg

  鋰離子電池石墨負(fù)極材料的優(yōu)缺點(diǎn)

  在現(xiàn)實(shí)生活中,石墨除了能用來生產(chǎn)耐火材料、耐磨潤(rùn)滑材料、高溫冶金材料外,還是目前主流商業(yè)化的鋰電負(fù)極材料。

  鋰離子電池石墨負(fù)極材料優(yōu)點(diǎn):(1)石墨來源廣泛,儲(chǔ)量豐富;(2)經(jīng)過改性后振實(shí)密度較高;(3)電化學(xué)性能較為穩(wěn)定;(4)實(shí)際比容量密度可以與理論比容量相接近。

  鋰離子電池石墨負(fù)極材料缺點(diǎn):(1)克容量不足,難以滿足動(dòng)力電池的實(shí)際需求;(2)純度較低,副反應(yīng)較多;(3)層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間充放電循環(huán)后易坍塌,導(dǎo)致比容量嚴(yán)重下降以及儲(chǔ)能壽命大幅度縮短;(4)倍率性能較差,不能進(jìn)行大電流充放電,則否會(huì)損害電池;(5)充放電平臺(tái)過低。

  天然石墨和人造石墨一直是使用最大的負(fù)極材料,但是人造石墨由于在生產(chǎn)過程中需要高溫處理,使其生產(chǎn)成本大幅提高并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

  相對(duì)于人造石墨而言,天然石墨有很多優(yōu)點(diǎn),它的成本低、結(jié)晶程度高,提純、粉碎、分級(jí)技術(shù)成熟,充放電電壓平臺(tái)低,理論比容量高等,這些為其在鋰離子電池行業(yè)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

  石墨材料因具有穩(wěn)定性高、導(dǎo)電性好、來源廣等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是目前較為理想的鋰電池負(fù)極材料。但天然石墨負(fù)極比容量及倍率性能不能滿足高性能負(fù)極材料的需要,為解決這一問題,研究者們對(duì)其進(jìn)行了一系列的改性研究。

  石墨材料是鋰離子電池界的元老,具有眾多優(yōu)良的素質(zhì),近年來,碳作為鋰離子電池的負(fù)極材料引起了廣泛的注意。

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