鋰離子電池正極和負(fù)極材料組成，有什么危害?鋰離子電池一般由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)、電池芯和電池封裝組成。負(fù)極材料一直是鋰離子電池的核心。負(fù)極材料是鋰離子和電子在電池充電過(guò)程中的載體，起著能量?jī)?chǔ)存和釋放的用途。在鋰離子電池的成本中，正極材料約占5%-15%，是鋰離子電池的重要原料之一。

鋰離子電池。JPG

鋰離子電池正極材料重要成分

正極材料的安全性、能量密度和功率密度是鋰離子電池在不同型號(hào)中選擇型號(hào)的基本依據(jù)。常用的陰極材料有:鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料。

1.鋰鈷氧化物:第一個(gè)商業(yè)上成功的鋰離子電池正極材料。由于鈷資源相對(duì)稀缺、價(jià)格昂貴、對(duì)環(huán)境有毒性等缺點(diǎn)，再加上材料安全性能差、產(chǎn)量相對(duì)較低，極大地限制了其廣泛應(yīng)用和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。鋰鈷氧化物電池重要用于數(shù)字電池。

2.錳酸鋰:重要是尖晶石型錳酸鋰。與鋰鈷氧化物相比，具有資源豐富、價(jià)格低廉、環(huán)境污染少、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)。但是尖晶石的結(jié)構(gòu)很難保持完整，其流通性較差。電解液中錳在高溫循環(huán)中的溶解和Jahn-Teller效應(yīng)也導(dǎo)致了材料的嚴(yán)重電容衰減。

3.磷酸鐵鋰:原料豐富，相比其他材料相對(duì)便宜，環(huán)保，循環(huán)性能好，安全性高，是第一個(gè)應(yīng)用于電動(dòng)汽車的材料。但是磷酸鐵鋰材料導(dǎo)電性差，振動(dòng)密度低，導(dǎo)致體積能量密度低，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。

4.三元材料:受鋰鈷氧化物金屬元素?fù)诫s改性的啟發(fā)，三元金屬?gòu)?fù)合氧化物lini1-x-ycoxnyo2得到了迅速發(fā)展。三元材料結(jié)合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰(鋁酸鋰)的優(yōu)點(diǎn)，形成三元溶液，可以充分發(fā)揮這三種成分的用途。

介紹了鋰離子電池正極材料的重要組成

1.碳材料

碳陰極是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，一般可分為五類:石墨、硬碳、軟碳、碳納米管和石墨烯。石墨可分為人工石墨、天然石墨、碳介相微球。

2、天然石墨負(fù)極

天然石墨的負(fù)極由天然石墨制成，在我國(guó)儲(chǔ)量和產(chǎn)量豐富，開(kāi)采成本低。天然石墨具有相對(duì)完整的石墨片結(jié)構(gòu)和較高的石墨化率，適用于鋰離子的脫嵌和穿梭。未改性天然石墨的缺點(diǎn)是循環(huán)性能差。

3.人造石墨負(fù)極

負(fù)極人造石墨碳材料處理,很容易軟石墨化碳材料由2500℃以上高溫石墨化處理,碳材料內(nèi)部次級(jí)粒子排列在一個(gè)隨機(jī)的方式,有大量的孔隙結(jié)構(gòu),這有利于電解液的滲透和陽(yáng)極鋰離子脫嵌在航天飛機(jī)上,因此，人工石墨負(fù)極材料可以改善和提高鋰離子電池的快速充放電速度和次數(shù)。

4.軟碳

軟碳，可在高溫(>-2500℃)下石墨化的非晶碳。軟碳材料的突出優(yōu)點(diǎn)是可逆比容量高，一般大于300mAh/g，與有機(jī)溶劑的相容性更好，所以鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性好，更適合高電流密度的鋰離子電池充放電。

碳納米管

碳納米管是一種具有完整石墨化結(jié)構(gòu)的特殊碳材料。由于其特殊的結(jié)構(gòu),負(fù)電極有一個(gè)小的深度,短時(shí)間旅行,速度快,當(dāng)刪除嵌鋰,和有一個(gè)小極化效應(yīng),當(dāng)大的乘數(shù)效應(yīng)和大電流充放電,非常有助于提高鋰離子電池的充放電性能和大的乘數(shù)效應(yīng)和快速充電和放電。