探讨业内所看好锂电池包的电池材料

当前锂电池包材料容量较低，不能满足终端对锂电池日益增长的需求。我们需要新的材料或者技术去实现锂电池包的突破，锂电池包一切活动皆基于材料,未来更需要功能多样化的材料。我们来看看有哪些新材料的突破在未来潜力不可限量?

以下几种锂电池包材料被业内人士一直看好，或将成为打破锂电池包障碍的突破口。下面小编就来一一为大家介绍。

1、钛酸锂

近年来，国内对钛酸锂的研发热情较高。

钛酸锂的优势主要有：

循环寿命长，属于零应变材料，不生成传统意义的SEI膜;

安全性高，其插锂电位高，不生成枝晶，且在充放电时，热稳定性极高;

可快速充电。

劣势：目前限制钛酸锂使用的主要因素是价格太高，高于传统石墨，另外钛酸锂的克容量很低，为170mAh/g左右。只有通过改善生产工艺，降低制作成本后，钛酸锂的长循环寿命、快充等优势才能发挥作用。结合市场及技术，钛酸锂比较适合用于对空间没有要求的大巴和储能领域。

2、石墨烯

优势：石墨烯自2010年获得诺奖以来，广受全球关注，特别在中国。国内掀起了一股石墨烯研发热潮，其具诸多优良性能，如透光性好，导电性能优异、导热性较高，机械强度高。

作为正负极添加剂，可提高锂电池包的稳定性、延长循环寿命、增加内部导电性能。

劣势：鉴于石墨烯当前的批量生产工艺不成熟、价格高昂、性能不稳定，石墨烯将率先作为正负极添加剂在锂电池包中使用。

3、硅碳复合负极材料

优势：硅碳复合材料作为未来负极材料的一种，其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余，其产业化后，将大大提升电池的容量。

劣势：充放电过程中，体积膨胀可达300%，这会导致硅材料颗粒粉化，造成材料容量损失。同时吸液能力差。循环寿命差。目前正在通过硅粉纳米化，硅碳包覆、掺杂等手段解决以上问题，且部分企业已经取得了一定进展。

4、富锂锰基正极材料

高容量是锂电池包的发展方向之一，但当前的正极材料中磷酸铁锂的能量密度为580Wh/kg,镍钴锰酸锂的能量密度为750Wh/kg，都偏低。富锂锰基的理论能量密度可达到900Wh/kg，成为研发热点。

富锂锰基作为正极材料的优势有：能量密度高、主要原材料丰富。

劣势：首次放电效率很低、材料在循环过程析氧，带来安全隐患、循环寿命很差、倍率性能偏低。但潜力巨大。

5、涂覆隔膜

隔膜对锂电池包的安全性至关重要，这要求隔膜具有良好的电化学和热稳定性，以及反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。

涂覆隔膜的作用是：

提高隔膜耐热收缩性，防止隔膜收缩造成大面积短路;

涂覆材料热传导率低，防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控。

6、碳纳米管

碳纳米管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作用较小，可提高锂电池的大倍率充放电性能。利用其独特的中空结构、高导电性及大比表面积等优点作为载体改善其他负极材料的电性能。

缺点：碳纳米管直接作为锂电池包负极材料时，会存在不可逆容量高、电压滞后及放电平台不明显等问题。

总之，以上这些锂电池包新材料在未来的市场前景不可小觑，业内专家一直看好，是最具潜力的锂电池包新材料。虽然目前它们还有一些劣势和不足，但是在未来它们都将不断完善，突破自身，成为最具潜力的锂电池包新材料。