鋰離子二次電池負極材料
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發布時間:2013-07-15 22:15:18
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提高鋰離子二次電池的容量,相當程度上取決于負極的鋰的插入能力。因此,在碳負極內盡可能提高以離子狀態存在的鋰的含量,是提高電池能量密度的關鍵。目前,商用鋰離子二次電池使用的負極碳材料有石墨系材料、軟碳材料(焦炭)和硬碳材料三種類型。石墨具有整齊的層狀結構,每6個碳原子插入1個鋰,形成C6Li化合物。計算C6Li的充電容量為每克石墨372mAh,達到了石墨負極容量的理論界限。超越這個值插入鋰后,由于鋰以金屬狀態在石墨表面析出,結果不令人滿意。
石墨結晶的層間距離是0.355nm,鋰插入后擴大為0.372nm,脫鋰后返回到0.355nm。由于充放電過程的層間伸縮,容易導致負極的膨脹、變形以及結晶結構的破壞,石墨作為鋰離子二次電池的負極,循環特性不是很好。