負(fù)極材料是鋰離子電池的重要原材料之一,，對(duì)于鋰離子電池的能量密度,、循環(huán)性能、充放電倍率以及低溫放電性能具有較大影響,。負(fù)極材料在鋰離子電池成本中占比15%,。鋰電池負(fù)極材料主要分為碳材料和非碳材料,，下面介紹下幾類主要材料的特性。

　　1,、天然石墨

　　天然石墨一般采用天然鱗片石墨為原料,，經(jīng)過改性處理制成球形天然石墨使用。天然石墨雖然應(yīng)用廣泛,，但存在幾個(gè)缺點(diǎn)：

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　?、谔烊皇哂袕?qiáng)烈的各項(xiàng)異性,，鋰離子僅能從端面嵌入，倍率性能差一些

　　2,、人造石墨

　　人造石墨一般采用致密的石油膠或真狀膠作為前驅(qū)體制成,，避免了天然石墨的表面缺陷，但仍存在因晶體各項(xiàng)異性導(dǎo)致倍率性能差,、低溫性能差,、充電易吸離等問題。石墨化中間相炭微球的優(yōu)點(diǎn)是本身具有球狀結(jié)構(gòu),，堆積密度大,，具有層狀分子平行排列結(jié)構(gòu)，有利于鋰離子的嵌入和拖欠,，比表面積小,，減少充電時(shí)電解液在其表面生成 SEI 膜等負(fù)反應(yīng)引起的不可逆容量損失，提高首次庫輪效率,。缺點(diǎn)是電極電位過低,，大電流充放電易形成鋰枝晶，沉積在電極表面,，刺破隔膜,，造成電池短路，引起安全問題,。

　　3,、軟碳

　　軟碳又稱為易石墨化碳材料,。軟碳首次充放電時(shí)不可逆容量較高，輸出電壓較低,，無明顯的充放電平臺(tái),，因此一般不獨(dú)立作為負(fù)極材料使用，通常作為負(fù)級(jí)材料包覆物或者組分使用,。

　　4,、硬碳

　　硬碳，又稱難石墨化碳材料,，硬碳具有極好的充放電性能,，正成為負(fù)極材料新的研究熱點(diǎn)。但是硬碳首次不可逆容量很高,，電壓平臺(tái)之后壓實(shí)密度低,，容易產(chǎn)氣，也是其不可忽視的缺點(diǎn),。

　　5,、鈦酸鋰

　　鈦酸鋰材料充放電時(shí)鋰離子的嵌入脫出對(duì)其晶型結(jié)構(gòu)幾乎不產(chǎn)生影響，避免了充放電過程中材料伸縮導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化,，從而具有極高的電化學(xué)穩(wěn)定性和循環(huán)壽命,。鈦酸鋰首次效率高，低溫充電性能優(yōu)異,，可零下 40 攝氏度充電,，但是因?yàn)榭巳萘康停妷浩脚_(tái)低,，導(dǎo)致電池比能量低,。

　　6、硅基負(fù)極材料

　　優(yōu)勢(shì)：硅在自然界儲(chǔ)量豐富,，成本相對(duì)較低,，對(duì)環(huán)境友好

　　不足：脫嵌鋰過程中體積變化引起的電極粉化、剝落等問題,，導(dǎo)致電池性能急劇下降,，循環(huán)穩(wěn)定性差，形成的 SEI 膜不穩(wěn)定,，容易脫落,，造成庫侖效率較低。

　　7,、錫基材料

　　錫基材料由于其在嵌脫里時(shí)發(fā)生相變和合金反應(yīng),，產(chǎn)生巨大的體積膨脹效應(yīng)，材料粉碎結(jié)構(gòu)受到破壞,，容量急劇衰退,，其循環(huán)性能差，因而其倍率性能也比較差,。

　　8,、合金材料

　　合金材料具有較高的比容量和能量密度，可以實(shí)現(xiàn)更高的電池能量儲(chǔ)存,。合金材料在充放電過程中可以通過合金化反應(yīng)機(jī)制儲(chǔ)鈉,，但存在一定的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性問題。目前,，研究人員正在尋找解決合金材料結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性問題的方法,，以實(shí)現(xiàn)其在電池中的大規(guī)模應(yīng)用。

　　以上就是常見的鋰離子電池負(fù)極材料有哪些的介紹,鋰離子電池負(fù)極材料的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速,，碳負(fù)極材料特別是石墨材料仍將是負(fù)極材料的首選和主流,。同時(shí)，非碳負(fù)極材料如硅基材料,、合金材料和錫基材料等具有較高的比容量和能量密度,，是下一代鋰離子電池負(fù)極材料的研究熱點(diǎn)。未來,，隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入,，鋰離子電池負(fù)極材料將呈現(xiàn)出多樣化和高性能化的特點(diǎn)。