锂电池负极材料有哪些?锂电池负极材料生产工艺图

在锂电池的原材料构成中,正极材料往往占据了50%的成本,负极材料则占据约15%的成本,那么锂电池的负极材料都有哪些呢?详情如下:

1、石墨

石墨一般可分为人工石墨和天然石墨两大类,两者都具有良好的导电性,并且自身的层状结构也有利于锂原子的脱嵌和嵌入,采用石墨作为锂电池负极材料,电池的充放电效率往往能够达到90%以上,目前石墨也是锂离子电池使用最多的负极材料。

2、软碳

软碳也叫易石墨化碳,通常是指在高温下容易转化为石墨的无定形碳,常见的软碳有碳纤维、针状焦、石油焦等,软碳一般与电池电解液有着较好的相容性,是一种不错的导电材料。

3、硬碳

硬碳也可称为难石墨化碳,是指高分子聚合物的热解碳,与易石墨化碳相反,硬碳即便是在高温下也难以石墨化,目前常见的硬碳有碳黑、有机聚合物热解碳、树脂碳等。

除了以上三种正在应用的锂电池负极材料以外,科学界也在致力于探索新的负极材料,主要有纳米负极材料、锡基氧化物、氮化物、锡合金等,这些材料都具有非常高的体积能量密度,但是现阶段还存在着制备成本高、循环稳定性差等难点需要攻克。

锂电池负极材料生产工艺图

由上图可知,锂电池负极材料的生产流程可分为多步,以石墨为例,在采购好原材料后,需要经过检验,只有检验合格的原材料才能进行下一步预处理,不合格的原材料将会被退回或者舍弃。

然后会在原材料中混入其他材料,经过搅拌后就会形成颗粒和粉尘,接着就会进行石墨化处理以及炭化处理,处理过后的石墨会进行筛分检验,质量合格的石墨会进行除磁处理,最后再将成品包装入库。

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