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锂电池下一代负极材料:硅基高容量负极材料

更新时间:2014-06-25 17:06:23 点击: 编辑:锂辉电池

硅基高容量负极材料作为下一代负极材料受到非常强烈的关注,截至2011年,现有的石墨(含天然石墨和人造石墨)负极材料占全球锂离子二次电池负极材料的97%以上。最近,天然石墨在低价格的市场中的佔比在上升。其余3%的市场份额是由高性能负极材料占领,这些高性能负极材料的性能优先考虑的是充电特性,尽管它们比石墨负极材料更加昂贵。近期高性能的负极材料市场增长了大约1%,即使增长率是微不足道的。预计高性能负极材料未来替代现有的石墨负极材料成为了趋势,这个市场具有很大的价值。

高性能负极材料包括软碳和硬碳,还有就是像硅基系负极材料,Sn基负极材料,LTO系负极材料和石墨烯,但不包括多层晶体结构石墨。其中,锂或硅金属的理论能量密度大于3000mAh/g,理论能量密度是10倍于石墨的370mAh/g。然而,不可能使用这些金属本身来做为阳极活性材料,因为它们会导致体积膨胀数倍。因此,专家们正积极努力研究与碳或其它纳米材料结合的合金化方法,以抑制因体积膨胀造成阳极崩解。

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