鋰電池材料有哪些?

　　鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流，鋰電池作為一種常用的二次電池，具有高能量密度、長(zhǎng)壽命、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池的正極、負(fù)極和電解液是其關(guān)鍵材料，下面跟格瑞普電池來(lái)一起了解一下鋰電池材料有哪些?

　　一、鋰電池材料有哪些?

　　1、正極材料：

　　鈷酸鋰(LiCoO2)：是目前應(yīng)用最廣泛的正極材料，具有高能量密度和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。然而，鈷資源有限，價(jià)格昂貴。

　　錳酸鋰(LiMn2O4)：相對(duì)于鈷酸鋰，錳酸鋰更廉價(jià)，但其循環(huán)壽命較短。

　　磷酸鐵鋰(LiFePO4)：具有較高的循環(huán)壽命和較高的安全性能，但能量密度相對(duì)較低。

　　2、負(fù)極材料：

　　石墨：是最常用的負(fù)極材料，具有較高的儲(chǔ)存鋰離子能力。然而，石墨存在體積膨脹問(wèn)題，可能導(dǎo)致電池壽命減短。

　　硅：硅具有更高的儲(chǔ)存鋰離子能力，但體積膨脹問(wèn)題更加嚴(yán)重，需要解決。

　　3、電解液：

　　有機(jī)電解液：由有機(jī)溶劑和鋰鹽組成，具有高離子導(dǎo)電性能。然而，有機(jī)電解液存在著燃燒和揮發(fā)性等安全性問(wèn)題。

　　固體電解液：由固體材料制成，具有較高的安全性和穩(wěn)定性，但目前制備困難，成本較高。

　　除了上述材料，鋰電池還包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和隔膜等輔助材料。為了提高鋰電池的性能，需要不斷研發(fā)新的材料，如鋰硫電池、鋰空氣電池等。

　　二、鋰電池材料構(gòu)成主要有哪些?

　　碳負(fù)極材料：實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)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(shù)脂碳等。

　　錫基負(fù)極材料：錫基負(fù)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(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　氮化物：沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　合金類：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金 ，也沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　納米級(jí)：納米碳管、納米合金材料。

　　納米氧化物：根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展最新動(dòng)向，諸多公司已經(jīng)開(kāi)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，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。

　　三、鋰電池的四大主要材料

　　鋰電池材料構(gòu)成主要包括正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液。

　　1、正極材料：在鋰電正極材料當(dāng)中，常用的材料有鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。

　　2、負(fù)極材料：在負(fù)極材料當(dāng)中，目前鋰電池負(fù)極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負(fù)極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負(fù)極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。

　　3、隔膜：市場(chǎng)化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。

　　4、電解液：電解液由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。