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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃離子嵌-脫型電極材料 鋰電負(fù)極材料綜述 1、概述 鋰電負(fù)極材料需具備可逆地脫/嵌鋰離子,這類材料要求具有以下要求: ①正負(fù)極的電化學(xué)位差大,從而可獲得高功率電池;②鋰離子的嵌入反應(yīng)自由能變化小; ?、垆囯x子的可逆容量大,理離子嵌入量的多少對電極電位影響不大,這樣可以保證電池穩(wěn)定的工作電壓; ?、芨叨瓤赡媲度敕磻?yīng),良好的電導(dǎo)率,熱力學(xué)穩(wěn)定的同時(shí)還不與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng); ?、菅h(huán)性好,具有較長循環(huán)壽命; ?、掬囯x子在負(fù)極的固態(tài)結(jié)構(gòu)中具有高擴(kuò)散速率; ⑦材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、制作工
2、藝簡單、成本低?! ?、負(fù)極材料介紹 目前鋰離子二次電池的負(fù)極材料主要有兩大類:碳負(fù)極材料和非碳(金屬氧化物)材料?! √钾?fù)極材料 碳材料對鋰的電位比較低,一般小于1V,是較理想的負(fù)極材料,也是人們探索研究最多的一種材料,目前己商業(yè)化的鋰離子電池所用的負(fù)極材料幾乎均是碳材料。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 鋰電池中具實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景的碳主要有三種:(1)高度石墨化的碳;(2)
3、軟碳和硬碳;(3)碳納米材料?! ∈愄钾?fù)極材料 石墨類碳負(fù)極材料具有以下特點(diǎn):導(dǎo)電性好,結(jié)晶度較高,具有良好的層狀結(jié)構(gòu),適合鋰的嵌入脫嵌;充放電比容量可達(dá)300mAh/g以上,充放電效率在90%以上,不可逆容量低于50mAh/g;鋰在石墨中脫嵌反應(yīng)發(fā)生在0~左右(Vs.Li+/Li),具有良好的充放電電位平臺。它分為人造石墨和天然石墨。 石墨類負(fù)極材料具體分類圖 人造石墨是將易石墨化炭(如瀝青焦炭)在N2氣氛中于1900~2800℃經(jīng)高溫石墨化處理制得。常見人造石墨有中間相碳微球 (MCMB)、石墨化碳纖維。MCMB的優(yōu)點(diǎn):球狀顆粒,便于緊密堆積可制成高密度電極;光滑的表面,
4、低比表面積,可逆容量高;球形片 層結(jié)構(gòu),便于鋰離子在球的各個(gè)方向遷出,可以大倍率充放電。應(yīng)用 方向?yàn)閯?dòng)力電池和倍率電池。缺點(diǎn):價(jià)格略高、容量略低,在高容量和超高容量型產(chǎn)品中處于劣勢。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 天然石墨一般都以天然石墨礦石出現(xiàn)。鱗片石墨原礦品位一般為3~%,個(gè)別富礦可達(dá)20%。天然石墨經(jīng)過選礦后成為中碳石墨,由于天然鱗片石墨中的雜質(zhì)主要為石英、長石、高嶺土、
5、云母、黃鐵礦、方解石以及其他氧化物,在鋰電應(yīng)用中需要提純?yōu)楹荚?1~99%的高碳石墨。多以常用化學(xué)方法提純?! √烊皇捎诒砻嬗休^高的活性點(diǎn),比表面高,不能直接用作負(fù)極材料,需要做表面改性處理。優(yōu)點(diǎn):嵌鋰電化學(xué)容量高;放電電壓平臺平穩(wěn);來源廣泛,加工工藝成熟,制造成本低;加工性能優(yōu)秀。缺點(diǎn):與電解液相容性差,電解液分解,SEI膜不穩(wěn)定;溶劑共嵌入,石墨層剝離,循環(huán)穩(wěn)定性差,衰減快,電池鼓脹;輥壓造成各粒子晶體c軸平行且垂直板面,空隙小,大倍率充放電效率低。 軟碳和硬碳 軟碳即易石墨化碳,是指在XX℃以上的高溫下能石墨化的無定形碳。軟碳是由石油瀝青在1000?C左右熱處理,使其脫氧
6、、脫氫而成。這類碳材料中存在一定雜質(zhì),難以制備高純碳,但資源豐富,價(jià)格低廉。用石油焦作負(fù)極組裝的鋰離子電池負(fù)極容量可達(dá)到 186mAh/g,對電解液不敏感,不會造成電解液的分解,鋰與電解液在石墨表面形成的鈍化層不易分解,過充、過放性能好。但對鋰電位較高,在1V左右,造成電池的端電壓較低,限制了電池容量和能量目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 密度。硬碳是難石墨化碳,是高分子聚合物的熱
7、解碳,這類碳在3000℃的高溫也難以石墨化。它是各種高分子有機(jī)物的熱解碳,這類材料己有超過1000mAh/g儲鋰容量。但是高的儲鋰容量并不意味著高的可逆容量,許多熱解碳材料的不可逆容量很高,除了電極液分解形成鈍化膜外,硬碳材料表面的各種活性基團(tuán)如氫氧基,以及其吸附的水分也是形成不可逆容量的主要原因。 碳納米材料 1991年日本NEC的Iijima用真空電弧蒸發(fā)石墨電極時(shí),發(fā)現(xiàn)了具有納米尺寸的碳多層管狀物—納米碳管,引起了人們廣泛