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锂离子动力电池材料研究进展①

2018-08-17李相哲徐烨玲

电池工业 2018年3期

李相哲,苏 芳,徐烨玲

(1.杭州泓创新能源有限公司,浙江 杭州 311100;2.杭州大有科技发展有限公司,浙江 杭州 310051;3.浙江华云信息科技有限公司,浙江 杭州 310010)

全球汽车产业正加速向智能化、电动化的方向转变,我国也即将启动传统能源车停产销售时间表,意味着燃油车在中国市场将逐渐走向终点。随着新能源汽车产业的不断发展,消费者对于新能源汽车提出了更高的要求,动力电池作为新能源汽车的“发动机”,其技术水平的发展对于新能源汽车的市场化应用起着至关重要的作用。作为动力电池主流的锂离子电池,其性能提升的关键在于电池材料的发展,对近年来锂离子电池的材料研究进展进行了简要介绍,包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等。

1 负极材料

锂离子电池负极材料的发展分三个阶段,第一阶段是以目前广泛应用碳类材料为主,包括硬碳、石墨等,硬碳类材料具有较高的可逆比容量,一般为500m Ah/g~700m Ah/g,石墨的理论容量为373m Ah/g,比较低,作为新一代锂离子电池的负极材料,弱势较为明显;第二阶段是硅基负极材料,硅基材料理论容量为4200m Ah/g(Li22Si5),达到碳材料的10倍以上,其前期的研发应用主要以硅碳复合材料为主;第三阶段就是锂离子电池的负极终极材料金属锂电极等。

1.1 石墨烯类材料

石墨烯是近些年研究比较热的一种碳基材料,它是由碳原子以SP2杂化轨道构成的六角形呈蜂巢晶格结构的平面薄膜材料。其最大优点是电阻率低,为世界上电阻率最小的材料,只有约10-8Ω/m;……

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