鋰離子電池負極材料的技術發展

①石墨負極材料

石墨由于具備電子電導率高，鋰離子擴散系數大，層狀結構在嵌鋰前后體積變化小，嵌鋰容量高和嵌鋰電位低等優點，成為目前主流的商業化鋰離子負極材料。

但由于石墨本身結構特性的制約，石墨負極材料的發展也遇到了瓶頸，容量若已經達到極限，則不能滿足大型動力鋰電池所要求的持續大電流放電能力。因此業界開始把目光投向費石墨類材料。

②硅基負極材料

硅是半導體材料，自身的電導率較低。在電化學循環過程中，鋰離子的嵌入和脫出會使材料體積發生300%以上的膨脹與收縮，出現的機械用途力會使材料逐漸粉化，造成結構坍塌，最終導致電極活性物質與集流體脫離，喪失電接觸，導致電池循環性能大大降低。

與傳統石墨負極相比，硅具有超高的理論比容量和較低的脫鋰電位，且硅的電壓平臺略高于石墨，在充電時難引起表面析鋰，安全性能更好。硅成為鋰離子電池碳基負極升級換代的富有潛力的選擇之一。

③鈦酸鋰負極材料

與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，鈦酸鋰離子電池超長的循環壽命，不同凡響的安全性，優異的功率特性以及良好的經濟性，這些特性卻將會是成就目前正在崛起的大規模鋰電儲能產業的重要基石。

國內外對鈦酸鋰離子電池技術的研究可謂是風起云涌。其產業鏈可分為鈦酸鋰材料制備、鈦酸鋰離子電池生產與鈦酸鋰離子電池系統的集成系統的集成及其在電動汽車及儲能市場的應用。