二次锂电池负极材料电化学二次锂电池负极材料电化学.pdf

第 33 卷 第 1 期 稀有金属材料与工程 Vol.33, No. 1 2004 年 1月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING January 2004 二次锂电池负极材料电化学 徐艳辉 ?? (1. 清华大学 北京 100084 ) (2. 东北大学工学院应用化学系 Itaya 研究室 仙台 980 8579 日本) 摘 要 二次锂电池的优点是高体积 高质量比容量 长循环寿命 低自放电速率 是环保型电动车驱动电源 的理想候选之一 二次锂电池负极材料经历了第 1 代的金属锂 第 2 代的碳材料 即石墨嵌入化合物 GIC 目 前研究的焦点是??合金负极材料 本文在总结了金属锂和碳材料的同时 综述了 3 年来负极锂合金材料的研究 状况 关键词 嵌锂 碳材料 锂合金 电化学 中图法分类号 TM 910 文献标识码 A 文章编号 1002-185X(2004)01-0001-04 20 世纪 70 年代中期 锂原电池商业化 90 年 ? ? 碳材料 代锂离子电池商业化 目前市场上可充锂电池比能 量达到 100Wh/kg~120Wh/kg 二次锂电池发展的 石墨由杂化碳原子组成 具有层状结构 沿着 c 轴 动力是大量电子仪器的使用 在军事领域例如卫星 有规则的堆积 碳原子 sp 2 杂化 杂化轨道具有平面结构 上它是最佳备用电源 由高分子聚合物材料的迅速 碳碳原子间距 0.141nm 面间距 0.335nm 面间结合力 发展引导的全固态锂聚合物电池由于其易装配 易 为 VanDerWaals 力 具有各向异性 石墨层在 c 轴方向 密封 不受限制的成品电池形状等优点 更加适合 于空间电源和电动车电源[1,2] 相对于正极材料而言 上容易膨胀 允许化学物质扩散到层间而保持基本结构 负极材料的革新速度更快 本文详细综述了目前二次 不变 被称为石墨嵌入化合物 LixC 6 工作电位 锂电池负极材料研究现状 100mV~200mV 属于供体型 C 24BF4 的工作电位 4.5V 属于受体型材料 世纪 年代后期 等人