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電池材料

電池材料由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四大材料組成,此外還包括包裝等其他部分。


鋰離子電池材料構成重要有:正極材料、負極材料、隔膜、電解液。


1.在鋰電正極材料當中,最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)。阿拉丁針對以上產品,均有備貨。

2.在負極材料當中,目前鋰離子電池負極材料重要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料,以及其他的一些金屬間化合物等。阿拉丁也有足夠庫存用于研究者的開發

3.市場化的隔膜材料重要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴(Polyolefin)類隔膜。鋰離子電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。

4.電解液由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、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。


針對市場上興起的新型鋰離子電池材料,三元材料、富鋰錳基材料、高電壓電解液材料、硅碳負極材料、石墨烯、CNTs以及一些安全輔料的應用將是最近幾年的的一個熱點。材料沒有絕對的好與壞之分,重要看不同材料體系之間是不是匹配,是否有相關配套的工藝來支撐。


1.高鎳三元材料

一般來說,高鎳的三元正極材料是指材料中鎳的摩爾分數大于0.6的材料,這樣的三元材料具有高比容量和低成本的特點,但也存在容量保持率低,熱穩定性能差等缺陷。

目前,高鎳三元材料的安全性重要通過材料改性優化、表面包覆、調整電解液和負極材料等方式來逐步解決。相信,這問題隨著時間推移,研究深入,終將解決,因此,阿拉丁看好高鎳三元材料的未來前景。


2.硅碳復合負極材料

硅碳復合材料作為未來鋰離子電池負極材料的一種,其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余,其產業化后,將大大提升電池的容量。


3.石墨烯

石墨烯的克容量較高,可逆容量約700mAh/g,高于石墨類負極的容量。另外,石墨烯良好的導熱性能確保其在電池體系中的穩定性,且石墨烯片層間距大于石墨,使鋰離子在石墨烯片層間擴散通暢,有利于提高鋰離子電池功率性能。


4.碳納米管

碳納米管是一種石墨化結構的碳材料,自身具有優良的導電性能,同時由于其脫嵌鋰時深度小、行程短,作為負極材料在大倍率充放電時極化用途較小,可提高鋰離子電池的大倍率充放電性能。


5.涂覆隔膜

隔膜對鋰離子電池的安全性至關重要,這要求隔膜具有良好的電化學和熱穩定性,以及反復充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等膠黏劑或陶瓷氧化鋁。


以上就是鋰離子電池的重要材料和新型材料的介紹,阿拉丁可以提供絕大部分產品供研究者使用。鋰離子電池的一般是由正極材料和負極材料組成的。正極材料包含有鎳酸鋰、錳酸鋰、三元、酸鋰、磷酸亞鐵鋰等,而負極材料一般是有無定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。

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