關(guān)于鋰離子電池的四種負(fù)極材料的特點(diǎn)解析

隨著社會的快速發(fā)展，我們的負(fù)極材料也在快速發(fā)展，那么你知道負(fù)極材料的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解四種負(fù)極材料有關(guān)的知識。

獨(dú)占一方的石墨烯

石墨烯是由碳原子組成的二維晶體，其厚度僅為一層原子。它以其薄的質(zhì)地，高硬度和快速的電子運(yùn)動而受到科學(xué)家的廣泛贊譽(yù)，并被稱為新材料之王。盡管王者的出色化學(xué)性能受到新能源市場的青睞，但到目前為止，它仍處于概念階段。

如果將石墨烯用作鋰電池的負(fù)極材料，獨(dú)立的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，昂貴的價(jià)格和復(fù)雜的工藝將使許多負(fù)極材料制造商望而卻步。盡管如此，仍有一些國內(nèi)公司向前發(fā)展。但是，業(yè)界對使用石墨烯作為負(fù)極材料的疑慮也在不斷發(fā)酵。有人認(rèn)為石墨烯具有極低的振實(shí)性和致密性，再加上成本高昂，其作為電池負(fù)極材料的前景非常渺茫。但是，鑒于它的熱潮仍在繼續(xù)，毫不夸張地說它是一個(gè)政黨的霸主。

控制主場的人工石墨

目前，主要的負(fù)極材料是天然石墨和人造石墨，這兩種石墨各有優(yōu)缺點(diǎn)。湖州創(chuàng)亞總經(jīng)理胡博表示：天然石墨的克容量高，工藝簡單，價(jià)格低廉，但液體吸收和循環(huán)性能差;人造石墨的工藝更復(fù)雜，價(jià)格也更昂貴，但流通性和安全性卻更好。通過各種技術(shù)改進(jìn)手段，這兩種石墨負(fù)極材料都可以“增強(qiáng)其強(qiáng)度而避免缺點(diǎn)”，但是目前，人造石墨在用于動力鋰電池中具有一定的優(yōu)勢。

而且這一說法在市場上也得到了證實(shí)。有關(guān)媒體的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，今年一季度我國天然石墨產(chǎn)量為4770噸，同比增長16.3%。人造石墨出貨量為15,160噸，同比增長110.5%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，人造石墨的出貨量遠(yuǎn)高于天然石墨，而造成這種現(xiàn)象的重要原因是今年市場對動力鋰電池的需求旺盛。

性能穩(wěn)定的中間相碳微球

中間相碳微球具有高度有序的分層堆積結(jié)構(gòu)，這是一種典型的軟碳，具有高度的石墨化程度，穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和出色的電化學(xué)性能。根據(jù)中咨網(wǎng)研究部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年我國陽極材料出貨量為27,650噸，其中天然石墨占59%，人造石墨占30%，石墨化中間碳微球占8%。在這方面，中間相碳微球是繼天然石墨和人造石墨之后的第三種主流碳陽極材料。

據(jù)報(bào)道，中間相碳微球具有比天然石墨和人造石墨更高的速率性能，并且在用于飛機(jī)模型和電動工具中時(shí)具有明顯的優(yōu)勢。此外，它的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性決定了它不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且在鋰離子電池中的使用增加了安全性保證。但是，其生產(chǎn)成本高，工藝復(fù)雜并且易于更換。因此，中碳微球的生產(chǎn)和銷售一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有過度發(fā)展。

新大陸硅碳復(fù)合材料

最近，一篇名為《硅與石墨的愛恨情仇!》的文章引起了編輯的注意。文章寫道，硅負(fù)極材料的理論容量比達(dá)到4200mAh / g以上，遠(yuǎn)高于石墨負(fù)極的372mAh / g。然而，硅陽極材料具有自然缺陷，即，鋰嵌入硅單電池中，這將導(dǎo)致硅材料嚴(yán)重膨脹，從而導(dǎo)致容量快速降低。為了克服硅陽極材料的這些缺點(diǎn)，科學(xué)家將硅陽極和石墨材料結(jié)合在一起。結(jié)合起來，硅碳復(fù)合材料就誕生了，它被稱為鋰電池負(fù)極材料的新世界。

盡管陽極材料的四個(gè)主要霸主都有自己的優(yōu)點(diǎn)。然而，從當(dāng)前負(fù)極材料市場的角度來看，石墨烯的未來發(fā)展還難以捉摸。近年來，近年來一直是第一大消費(fèi)市場的人造石墨也面臨著高性能硅碳復(fù)合材料的挑戰(zhàn)。新能源汽車市場的全球領(lǐng)導(dǎo)者特斯拉對硅碳復(fù)合材料的使用必將掀起一股硅碳復(fù)合材料的浪潮。受復(fù)合材料熱潮的影響，未來鋰離子電池負(fù)極材料市場可能會被洗牌。處于穩(wěn)定位置的中間相碳微球在將來不會有很大的波動。

以上就是四種負(fù)極材料的有關(guān)知識的詳細(xì)解析，需要大家不斷在實(shí)際中積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品，為我們的社會更好地發(fā)展。