锂电池紧要的负极材料有哪些？

锂电池负极材料

锂电池紧要负极材料有锡基材料、锂基材料、钛酸锂、碳纳米材料、石墨烯材料等。锂电池负极材料的能量密度是影响锂电池能量密度的紧要因素之一。

1、碳纳米管

碳纳米管是一种石墨化结构的碳材料，自身具有优良的导电性能，同时由于其脱嵌锂时深度小、行程短，作为负极材料在大倍率充放电时极化用途较小，可提高电池的大倍率充放电性能。

然而，碳纳米管笔直作为锂电池负极材料时，会存在不可逆容量高、电压滞后及放电平台不分明等问题。如Ng等采用简单的过滤制备了单壁碳纳米管，将其笔直作为负极材料，其首次放电容量为1700mAh/g，可逆容量仅为400mAh/g。

2、石墨烯

2004年英国Manchester大学研究者首次发现石墨烯材料，并获得诺贝尔奖。石墨烯是一种由碳六元环形成的新型碳材料，具有很多优异的性能，如大比表面、高导热系数、高电子导电性和良好的机械性能，被作为锂电池材料而备受关注。

3、钛酸锂

尖晶石型钛酸锂被作为一种备受关注的负极材料，因具有如下优势：

1)钛酸锂在脱嵌锂前后几乎零应变；

2)嵌锂电位较高(1.55V)，戒备锂枝晶出现，安全性较高；

3)具有很平坦的电压平台；

4)化学扩散系数和库伦效率高。

4、硅基材料

硅作为锂电池理想的负极材料，具有如下优势：

1)硅可与锂形成Li4.4Si合金，理论储锂比容量高达4200mAh/g(超过石墨比容量的10倍)；

2)硅的嵌锂电位(0.5V)略高于石墨，在充电时难以形成锂枝晶；

3)硅与电解液反应活性低，不会发生有机溶剂的共嵌入现象。

声明： 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网，如有侵权请联系删除