推荐锂电池负极材料

作为锂离子嵌入的载体，负极材料需满足以下要求：1、锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输入电压高；2、在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱嵌以得到高容量；3、在插入/脱嵌过程中，负极主体结构没有或很少发生变化；4、氧化还原电位随Li的插入脱出变化应该尽可能少，这样电池的电压不会发生显着变化，可保持较平稳的充电和放电；5、插入化合物应有较好的的电子电导率和离子电导率，这样可以减少极化并能进行大电流充放电；6、主体材料具有良好的表面结构，能够与液体电解质形成良好的SEI；7、插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，在形成SEI后不与电解质等发生反应；8、锂离子在主体材料中有较大的扩散系数，便于快速充放电；9、从实用角度而言，材料应具有较好的经济性以及对环境的友好性。硅藻在锂电池负极材料中的应用展示。推荐锂电池负极材料

一般而言，负极材料的关键性技术指标有：晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH、水含量、主元素含量、杂质元素含量、放电比容量和充放电效率等，下文将逐一展开说明。2.2负极材料的晶体结构石墨主要有两种晶体结构，一种是六方相（a=b=0.2461nm，c=0.6708nm，α=β=90°，γ=120°，P63/mmc空间群）；另一种是菱方相（a=b=c，α=β=γ≠90°，R3m空间群）（表3）。在石墨晶体中，这两种结构共存，只是不同石墨材料中二者的比例有所差异，可通过X射线衍射测试来确定这一比例。小型锂电池负极材料生产分子工程策略实现锂电负极表面人工SEI的构建。

石墨正是因为较好地兼顾了上述条件，才得到了的应用。此外，虽然Li4Ti5O12容量低且嵌锂电位高，但是它在充放电过程中结构稳定，允许高倍率充放电，因此在动力电池和大规模储能中也有一定的应用。负极材料的生产只是整个电池制作工艺过程中的一环，标准的制定有助于电池企业对材料的优劣做出评判。另外，材料在生产和运输过程中难免会受到人、机、料、环境和测试条件等因素的影响，只有将它们的各项理化性质参数标准化，才能真正确保其可靠性。

碳材料晶体结构的有序程度和发生石墨化的难易程度可用石墨化度（G）来描述。G越大，碳材料越容易石墨化，同时晶体结构的有序程度也越高。其中d002为碳材料XRD图谱中（002）峰的晶面间距，0.3440**完全未石墨化碳的层间距，0.3354理想石墨的层间距，单位均为nm。上式表明，碳材料的d002越小，其石墨化程度就越高，相应晶格缺陷越少，电子的迁移阻力越小，电池的动力学性能会得到提升，因而GB/T24533—2009《锂离子电池石墨类负极材料》中对各类石墨的d002值均做出了明确规定（表3）。为什么要选择锂电池负极材料？

锂金属负极物理化学性质体心立方结构（fcc）原子半径 0.76 埃相对原子质量小（6.941）密度小（0.534 g/cc）标准电极电位低（-3.04 V vs. SHE）比容量高达 3860 mAh/g未商业化原因熔点较低（180℃）锂枝晶生长造成安全问题水分暴露发生电极制造复杂改善策略成核机理的理解电解质和界面设计电极结构的设计2、碳负极丨石墨丨电化学反应Li+从石墨端面的嵌入反应Li+在石墨-电解液界面传递及嵌入石墨层间过程在石墨中，锂离子通过端面或者基面中的缺陷嵌入材料中高阶的缺陷位点可以协助锂离子从基面进行垂直扩散嵌入石墨（a）Li+在单/多层石墨烯中的嵌入 （b）Li+在缺陷位点的扩散传递Li在石墨层间嵌入时的阶段反应锂离子在石墨层中逐步嵌入过程称为阶段现象平台对应的是相转变过程，两相共存充满电I阶状态（LiC6形态），对应石墨的理论容量为372 mAh/g锂电池负极材料的失效机制分析。销售锂电池负极材料直销价

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合金化型负极材料合金化储锂材料是指能和锂发生合金化反应的金属及其合金。据报道，常温下锂能与许多金属反应（如Sn，Al，Ge，Mg，Ca，Ag，Au，Hg等）；充放电的化学本质为合金化及逆合金化的反应。合金化型负极材料的理论比容量及电荷密度高于嵌入型负极材料。同时，这类材料的嵌锂电位较高，在大电流充放电的情况下也很难发生锂的沉积，不会产生锂枝晶导致电池短路，对高功率器件有很重要的意义。但考虑电池在长久使用后会产生不可逆的物流老化等现象及实际使用过程中电池包有受到挤压等风险、目前未大规模量产使用。转化型负极材料推荐锂电池负极材料

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