一個電池有正極,也有負極,這是肯定的,負極材料在鋰電池中也非常的重要。
要成為鋰電池的負極材料,要滿足什么樣的條件呢?
鋰電池的充放電過程,其實就是鋰離子移動的過程,當鋰離子充電時正極材料移動到負極材料的時候,這是充電過程,負極材料能嵌入更多鋰離子,那么這電池的容量就是越大的。
所以第一個條件,那就是必須負極材料結構上要有非常大的空間讓鋰離子嵌入來。這就要求負極材料物理結構有網狀型的或者層狀型的。比如現在使用最多的負極材料是碳材料,包括天然石墨或者人工合成石墨,碳大家都知道,有吸附能力,其實就是碳里面是層狀的,有非常多的空間讓鋰離子嵌入的。
第二個條件,那就是負極材料要有結構的穩定性。千萬不能讓鋰離子離開的時候又有什么化學變化了。保證鋰電池的電壓穩定性和延長鋰電池的壽命。
第三條件,化學性質來說要有抗氧化性。不會與電解液,正極材料發生化學變化。這樣的鋰電池才安全,穩定,長久。
第四個條件,當然是安全,環保,價格低,這個跟正極材料的要求是一樣的。
第五個條件,也要壽命長。
正是上面這些要求,目前市場上的負極材料主要是兩種,一個是碳材料,比如天然石墨,人工合成石墨。一個是尖晶石,尖晶石的化學方式我忘記了,大家如果要深入研究,可以百度一下來學習。目前尖晶石相對碳材料來說,安全性可能會更好,但是有一個缺點,那就是抗氧化性沒有碳材料好,有可能跟電池里面的電解液有發生化學反應,有時候會發脹的,這個目前也是需要解決的問題,一旦解決這個問題,尖晶石一定會得到很好的推廣。
目前也有不少公司在研究合金類的負極材料,但合金類負極材料跟尖晶石一樣,抗氧化性弱一點,可能跟電解液有發生化學反應,所以也有不少公司研究合金與碳材料的結合,以后負極材料還有肯定變化,這都要求大家有研發的能力。
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