电池原材料都有什么

2023-08-18 07:00:43 业界科普

锂电池是一种重要的电池类型,其主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液等。其中,正极材料主要是由钴、镍、锰、铁、铝等金属氧化物组成的。负极材料通常使用天然石墨材料及人造石墨材料,少量使用中间相碳微球、钛酸锂、软碳/硬碳、硅及其他负极材料。下面将从原材料到三元锂离子电池正负极材料分别进行介绍。

从原材料到三元锂离子电池正极材料

锂辉石和锂云母是提取锂最主要的原料。锂辉石是含锂最丰富并且最有利于工业生产的原料,而锂云母矿主要分布于津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国。全球锂辉石矿主要分布于澳大利亚、加拿大、津巴布韦、扎伊尔、巴西和中国。我国锂矿成矿条件优越,预测卤水锂矿资源潜力(LiCl)为9248万吨,其中500米以浅5221万吨;硬岩锂矿资源潜力(Li2O)为594万吨,其中500米以浅496万吨。但是,我国的镍资源处于相对紧张状况,对进口资源的依赖程度较高。

从原材料到三元锂离子电池负极材料

天然石墨材料是目前主要的负极材料,人造石墨材料、中间相碳微球、钛酸锂、软碳/硬碳、硅及其他负极材料也有一定的应用。矿石提锂最主要的原料是锂辉石与锂云母,其次是海水和盐湖卤水提锂。针状焦是人造石墨的原材料之一,分为煤系针状焦和油系针状焦两类。国内煤系针状焦生产厂家只有一家——锦州石化,国外煤系针状焦集中在日本。其他地区都以油系为主。

负极材料的选择对电池性能有很大的影响。人造石墨材料是一种常用的负极材料,具有优异的电化学性能和物理性能。但是,生产过程中会产生大量的二氧化碳,对环境造成污染。中间相碳微球是一种新型负极材料,具有高比容量、高循环稳定性、低成本等优点,但是制备工艺相对复杂。硅作为负极材料具有高容量密度、低成本、环保等优点,但是在充放电循环过程中容易发生体积膨胀,导致电池寿命短。

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