離子嵌-脫型電極材料

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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