鋰離子電池負極材料要求具有哪些特征?
(1)鋰離子在負極基體中的插入氧化還原電位盡可能低,接近金屬鋰的電位,從而使電池的輸出電壓高;
(2)在基體中大量的鋰能夠發生可逆插入和脫插以得到高容量密度,即可逆的x值盡可能大;
(3)在插入/脫插過程中,鋰的插入和脫插應可逆且主體結構沒有或很少發生變化,這樣盡可能大;
(4)氧化還原電位隨x的變化應該盡可能少,這樣電池的電壓不會發生顯著變化,可保持較平穩的充電和放電;
(5)插入化合物應有較好的電導率和離子電導率,這樣可減少極化并能進行大電流充放電;
(6)主體材料具有良好的表面結構,能夠與液體電解質形成良好的SEI膜;
(7)插入化合物在整個電壓范圍內具有良好的化學穩定性,在形成SEI膜后不與電解質等發生反應;
(8)鋰離子在主體材料中有較大的擴散系數,便于快速充放電;
(9)從實用角度而言,主體材料應該便宜,對環境無污染。
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