作业帮锂离子电池负极材料有哪些特点
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 05:44:42
锂离子电池负极材料有哪些特点
锂离子电池负极材料有哪些特点
锂离子电池负极材料有哪些特点
举个例子
正极化合物有 LiCoO ,LiNiO ,LiMn O ,LiFeO ,LiWO 等；
负极化合物有Li C ,TiS ,WO ,NbS ,VO等.
锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组
成.充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同
时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡.放电时则相反,Li+ 从负 极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态.在正常充放电的情况下,锂离子在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出,一般只引起层面间距变化,不破坏晶体结构,在充放电过程中,负极材料的化学结构基本不变.因此,从充放电反应的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应.
锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物和锂离子浓度有关.目前,用作
锂离子电池的正极材料是过渡金属和锰离子嵌入化合物,负极材料是锂离子嵌入碳化合物,
常用的碳材料有石油焦和石墨等.
目前已商品化的锂离子电池正极是LiCoO2 ,负极是层状石墨
锂离子电池的负极
锂离子电池的负极是将负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状
胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成.锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳
素材料,如石墨、软碳、硬碳等.正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合
金,以及纳米负极材料等.
碳负极对锂离子电池的性能有重要影响,常用正负极材料组合见表2,从提高电池性能
出发,选用的碳负极材料应符合以下要求：1.锂贮存量高；2.锂在碳中的嵌入-脱嵌反应快；
3.锂离子在电极材料中的存在状态稳定；4.在电池的充放电循环中,碳负极材料体积变化小；
正极材料 LiCoO LiCoO LiCoO LiNiO LiMn O
负极材料 焦炭 石墨 锡无定形 石墨 石墨
氧化物
5.电子导电性高；6.碳材料在电解液中不溶解.以石墨为例,锂离子位于石墨层与层的间隙之中.