鋰離子電池主要原材料,鋰電池原材料的缺陷

來源：存能電氣  日期：2020-04-01 11:11  瀏覽量：次

鋰離子電池主要原材料，鋰電池原材料的缺陷。鋰離子電池作為一種綠色新能源，在大力提倡環保的現今社會，具有非常廣闊的市場前景，而相比于其他電池的原材料及生產工藝，鋰離子電池的原材料更加多樣化，生產工藝更加復雜，品質失效的風險加大，對其質量也就要求的更高，因此對鋰離子電池原材料的質量管理是非常有必要的。

在鋰離子電池電極與電解質材料研究中，缺陷化學對于理解材料的物理化學性質，指導材料的理性設計與優化方面具有重要意義，真實存在的材料包含多種缺陷，在一定程度上偏離了理想材料的對稱性和周期性。

鋰離子電池主要原材料

正極材料中最常用的材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料。正極材料占有較大比例，因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。

在負極材料當中，目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。負極材料作為鋰電池四大組成材料之一，在提高電池的容量以及循環性能方面起到了重要作用，處于鋰電池產業中游的核心環節。

鋰離子電池隔膜性能的優劣決定電池的界面結構、內阻，進而影響電池的容量、循環性能、隔膜具有良好的隔極組織性、離子穿透性、親液性、耐氧化性等。

鋰離子電池電解液材料重點在于高安全性、高環境適應性，主要發展將集中在：新型溶劑、離子液體、新型鋰鹽、添加劑等方面，與新型正、負極材料相匹配，提高安全性、功率和容量，最終安全方便地應用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的領域。

粘結劑是鋰離子電池極片的重要組成材料之一，是將電極片中活性物質和導電劑粘附在電極集流體上的高分子化合物，具有增強活性材料、導電劑和集流體間接觸性以及穩定極片結構的作用，是鋰離子電池材料中技術含量較高的附加材料。

鋰電池原材料的缺陷

①正極材料應有較高的氧化還原電位，從而使鋰電池有較高的輸出電壓；

②三元鋰：安全性能差、耐高溫性能差、使用壽命短、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后開釋氧氣極易燃燒)。

③錳酸鋰：耐高溫性差，錳酸鋰長時間使用后溫度急劇升高，電池壽數衰減速度加快。

④鋰電池原材料基本都存在安全性差，都有發生爆炸的危險的可能。

⑤鈷酸鋰的鋰電池不能大功率的放電，價格高，安全性較差。

理解材料的缺陷，通過調控材料的缺陷，從而有目的的改善材料中離子的輸運、儲存、穩定性和反應性。同時對材料缺陷結構的分析以及建立與之對應的物理、化學及電化學特性之間的構效關系，是實現材料理性設計的核心之一。

無論是工業界還是學術界針對鋰電池技術安全問題從材料、電極、電芯、模組、電源管理、熱管理、系統設計等各個層面采取了多種改進措施，雖取得一定進展，但還是未達到理想效果，其安全性問題依然十分突出。因此，如何突破這一技術瓶頸，滿足高安全性電池技術的需要，發展出不易燃、易爆的鋰電池，十分必要和迫切。