广东电力期刊探究锂离子电池碳负极材料特点

在锂离子电池的世界里,软碳被广泛应用于高功率型电池的负极材料,而硬碳则更适合用于高能量型电池。这些基于碳的材料之所以受到青睐,是因为它们具备一系列显著的优点,如较高的比容量、良好的循环寿命、相对低廉的成本以及卓越的安全性能。这使得碳负极材料成为锂离子电池中最常用的负极材料之一。

谈到锂离子电池中的负极材料,其主要有碳、石墨、硅、锡和钴等种类。而在这些中,碳负极材料可以进一步分为天然石墨负极材料、人工石墨负極材料非晶碳負極材料和硅-碳复合負極材料等多种类型。

那么,这些带有“ 碳”字样的物品又有什么特性呢?首先,它们拥有着很高的地位,即较大的比容量。由于其表面积巨大,可以提供更多反应空间,从而实现了更大的锂嵌入/脱嵌容量。例如,天然石墨可达372mAh/g,人工石墨350-360mAh/g,而非晶态还能够达到250-300mAh/g。

其次,它们展现出长久不衰的地步,即长期循环寿命。在化学反应上表现为可逆性,使得它具有稳定性和抗过充电能力,从而保障了整体安全性能,不易引发过热或爆炸风险。

最后,还有一点让它们特别,那就是价格亲民且来源丰富。与其他竞争者相比,使用成本相对较低,而且原料易于获得,因此非常适合商业化应用。

综上所述,由于这一系列优势——包括比容量大、高效率、高安全性,以及经济实惠—carbon-based negative electrode materials have become the most widely used and popular choice for lithium-ion batteries.