鋰電池的原理與應(yīng)用材料科學(xué)概論論文(編輯修改稿)
2025-02-13 05:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電池廣泛用的電極材料LiCoO2接近，實(shí)際容量已達(dá)190210mAh/g,遠(yuǎn)高于LiCoO2（可逆容量為140160mAh/g）。并且其自放電率低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，更有價(jià)格和資源上的優(yōu)勢(shì)，因而獲得廣泛深入的研究。但其實(shí)用化進(jìn)程一直較緩慢，主要是存在以下缺點(diǎn)：難合成計(jì)量比產(chǎn)物，循環(huán)容量衰退較快，熱穩(wěn)定性較差，LiNiO2的熱穩(wěn)定性差是阻礙其實(shí)際應(yīng)用的最重要因素之一。LiFePO4正極材料 具備橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的LiFePO4是近期研究的重點(diǎn)替代材料之一，與同類電極材料相比，LiFePO4具備更安全，更環(huán)保且更廉價(jià)的多種優(yōu)勢(shì)。它在充電狀態(tài)的穩(wěn)定性超過(guò)了層狀的過(guò)渡金屬氧化物。然而，目前普遍關(guān)注的問(wèn)題是LiFePO4的低電導(dǎo)率及由此而生的可逆容量的瓶頸。LiFePO4橄欖石結(jié)構(gòu)中由于FeO6共角，無(wú)法形成象共邊結(jié)構(gòu)的那種連續(xù)FeO6網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而影響了鋰離子的網(wǎng)絡(luò)間流動(dòng)。 三、 負(fù)極材料隨著鋰離子電池研究的發(fā)展，其負(fù)極材料的選擇主要集中在碳材料、硅基材料、新型合金以及其他材料。[3] 碳負(fù)極材料 碳材料是目前商品化鋰離子電池所使用的負(fù)極材料。由于其電極點(diǎn)位低，循環(huán)效率高，循環(huán)壽命長(zhǎng)和安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，確保了在其商業(yè)電池應(yīng)用中成為第一選擇對(duì)象。用于鋰離子電池的碳負(fù)極材料包括石墨，無(wú)定形碳，其中石墨又分為天然石墨，人造石墨和石墨化碳；無(wú)定形碳分為硬碳和軟碳。石墨化碳包括了中間相碳微球和石墨化碳纖維。 石墨是鋰離子電池碳材料中應(yīng)用最早，研究最多的一種，具有完整的層狀晶體結(jié)構(gòu)，石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中碳原子以SP2雜化方式結(jié)合成六角網(wǎng)狀平面。層與層之間以范德華力結(jié)合。石墨的層狀結(jié)構(gòu)，有利于鋰
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