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锂离子电池石墨负极材料的优缺点

钜大LARGE  |  点击量:13247次  |  2019年09月11日  

锂离子电池石墨负极材料的优缺点。锂离子电池能量密度在很大程度上取决于负极材料,从锂离子电池实现商业化到现在,所用的负极材料最成熟,应用最广的是碳材料,其中最主要的依然是石墨。石墨烯直接作为锂电池负极材料时,具有非常可观的电化学性能。


锂离子电池石墨负极材料的优缺点


在现实生活中,石墨除了能用来生产耐火材料、耐磨润滑材料、高温冶金材料外,还是目前主流商业化的锂电负极材料。


锂离子电池石墨负极材料优点:(1)石墨来源广泛,储量丰富;(2)经过改性后振实密度较高;(3)电化学性能较为稳定;(4)实际比容量密度可以与理论比容量相接近。


锂离子电池石墨负极材料缺点:(1)克容量不足,难以满足动力电池的实际需求;(2)纯度较低,副反应较多;(3)层状结构稳定性较差,经过长时间充放电循环后易坍塌,导致比容量严重下降以及储能寿命大幅度缩短;(4)倍率性能较差,不能进行大电流充放电,则否会损害电池;(5)充放电平台过低。


天然石墨和人造石墨一直是使用最大的负极材料,但是人造石墨由于在生产过程中需要高温处理,使其生产成本大幅提高并对环境产生不利影响。


相对于人造石墨而言,天然石墨有很多优点,它的成本低、结晶程度高,提纯、粉碎、分级技术成熟,充放电电压平台低,理论比容量高等,这些为其在锂离子电池行业的应用奠定了良好的基础。


石墨材料因具有稳定性高、导电性好、来源广等优点,被认为是目前较为理想的锂电池负极材料。但天然石墨负极比容量及倍率性能不能满足高性能负极材料的需要,为解决这一问题,研究者们对其进行了一系列的改性研究。


石墨材料是锂离子电池界的元老,具有众多优良的素质,近年来,碳作为锂离子电池的负极材料引起了广泛的注意。


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