具体为,正极材料的选取首先考虑的是其是否支持合适的电位,而电位取决于正极材料的电化学势;也就是之前所述正极材料中脱离出来锂离子与对应电子的能量;其中锂离子的能量是决定电化学势的主要因素。——以安全系数相对较高(磷酸铁锂晶体中有稳固的P-O键,难以分解,在过充和高温时不会结构崩塌发热或生成强氧化物,过充安全性较高。)的磷酸铁锂为例说明:首先磷酸铁锂在自然界中以磷铁锂矿的形式存在,具有有序的橄榄石结构。磷酸锂铁化学分子式为其中锂为正一价;中心金属铁为正二价;磷酸根为负三价,常用作锂电池正极材料。磷酸铁锂电池的应用领域有:储能设备、电动工具类、轻型电动车辆、大型电动车辆、小型设锂电池负极材料的失效机制分析。现货锂电池负极材料设备制造
的测试方法为:将粉体材料置于测量容器中,加入液体介质,并且让液体充分浸润到颗粒的开孔中,用测量的体积减去液体介质体积即得有效体积。在实际应用中,生产厂家更为关心的是材料的表观密度,它主要包括振实密度和压实密度。振实密度的测试原理为:将一定量的粉末填装在振实密度测试仪中,通过振动装置不断振动和旋转,直至样品的体积不再减小,用样品的质量除以振实后的体积即得振实密度。而压实密度的测试原理为:在外力的挤压过程中,随着粉末的移动和变形,较大的空隙被填充,颗粒间的接触面积增大,从而形成具有一定密度和强度的压胚,压胚的体积即为压实体积。一般地,高质量锂电池负极材料优势分子工程策略实现锂电负极表面人工SEI的构建。
作为锂离子电池的关键材料之一,负极材料占锂电池成本约10%,主要由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合而成后均匀涂抹在铜箔两侧经干燥、滚压而成,起到可逆地脱/嵌锂离子并储存能量的作用,是锂离子电池中起氧化反应的电极,对锂离子电池充放电效率、能力密度等性能起到决定性作用,是锂电池关键材料之一。中国已是全球负极材料主要产地。目前,全球锂电池负极材料的行业集中度非常,主要集中在中国与日韩。就趋势而言,人造石墨替代天然石墨大势所趋,人造石墨中国极具成本优势(高耗电行业,类似多晶硅,成本较日韩至少便宜20%),中国人造石墨负极将垄断全球,负极是锂电材料里受益的是海外LG等电池放量的板块。
表1列出了我国在近十几年发布的锂离子电池负极材料的相关标准,其中国家标准3项,行业标准1项。从类别上看,涉及的负极产品有3项,测试方法1项。石墨是首先得到商业化应用的负极材料,因此GB/T24533—2009《锂离子电池石墨类负极材料》是项负极标准。随后,少量的钛酸锂也进入了市场,相应的行业标准YS/T825—2012《钛酸锂》和国家标准GB/T30836—2014《锂离子电池用钛酸锂及其碳复合负极材料》也先后推出。《锂离子电池石墨类负极材料》将石墨分为天然石墨、中间相碳微球人造石墨、针状焦人造石墨、石油焦人造石墨和复合石墨,每一类又根据其电化学性能(充放电比容量和库仑效率)分锂电池负极材料还有分类嘛?
负极材料的粒度主要是由其制备方法决定的。例如,中间相碳微球(CMB)的合成方法为液相烃类在高温高压下的热分解和热缩聚反应,可通过控制原料的种类、反应时间、温度和压力等来调控CMB的粒径。石墨标准中对其粒径参数的要求分别为:D50(约20μm)、Dmax(≤70μm)和D10(约10μm),而钛酸锂标准中要求的D50明显小于石墨 (≤10μm,表4)。2.4负极材料的密度粉体材料一般都是有孔的,有的与颗粒外表面相通,称为开孔或半开孔(一端相通),有的完全不与外表面相通,称为闭孔。在计算材料密度时,根据是否将这些孔体积计入,可分为真密度、有效密度和表观密度,而表观密度又分为压实密度和振实密度。真密度**的是粉体材料的理论密度,计算时采用的体积值为除去开孔和闭孔的颗粒体积。而有效锂电池负极材料需满足哪些要求?自动锂电池负极材料答疑解惑
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