电池是用什么材料做的

2023-08-07 22:00:39 业界科普

锂电池是由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成的。

1、正极材料:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。其中,钴酸锂的比容量较高,但价格昂贵,而锰酸锂则比较便宜但比容量较低。三元材料的优点是比容量高,且价格相对较低,因此三元材料在市场上得到了广泛应用。

2、负极材料:天然石墨和人造石墨是目前锂电池负极材料的主流。而正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。其中,石墨烯和碳纳米管作为新型负极材料,具有良好的导电性能和稳定性,因此受到了研究者的广泛关注。

3、隔膜:隔膜是锂电池的关键内层组件之一。市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜。隔膜对锂电池的安全性至关重要,要求隔膜具有良好的电化学和热稳定性,以及反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。

4、电解液:电解液是锂电池中的重要组成部分,是纯硫酸和蒸馏水的混合物(稀硫酸)。电解液由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液的选择和配比对电池的性能和安全性都有很大的影响,因此需要还有一些新型锂电池材料在不断涌现,如石墨烯、碳纳米管、硅碳复合负极材料等。这些新型材料具有比传统材料更高的比容量和更好的稳定性,因此被视为锂电池材料领域的重要发展方向。但同时,这些新型材料也存在着制备难度大、成本高等问题,需要进一步的技术研究和工艺创新才能得到广泛应用。

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