锂离子电池材料发展趋势简介
锂电池技术发展趋势分析
锂电池技术发展趋势分析锂电池技术已经成为当前电池领域发展的重要方向，其能够在便携式设备、轨道交通、电动汽车等领域广泛应用。
在锂电池技术的应用过程中，其性能和安全性一直是研究和关注的重要问题。
本文将从材料、电池性能和安全等方面，详细分析锂电池技术的发展趋势。
一、材料趋势1、阳极材料目前，石墨是主流的锂电池阳极材料，但由于其储存量有限、自然结构不支持增量、再生困难等问题，导致难以满足高能量密度、长寿命等应用要求。
因此，新型碳材料如硅基复合材料、多孔碳材料等被普遍关注。
此外，氧化硅、硅纳米线、硅纳米孔等作为锂电池阳极材料前景广阔。
2、阳极添加剂锂电池阳极中添加少量的元素或材料，可以改善其性能。
当前主流添加剂为碳纳米管、硅氧化物纳米片等，但其制备工艺复杂，成本较高。
未来导电聚合物、石墨烯等添加剂将被广泛应用。
3、电解液电解质是一个关键的部分，它主要是指液态电解质和固态电解质。
当前，液态电解质、聚合物电解质和固态电解质三种电解质同步发展。
固态电解质具有不挥发、不燃，高安全性等优点。
聚合物电解质则可以避免液态电解质熔点低、发生热失控等缺点。
因此，未来固态电解质材料将会更广泛应用。
4、阴极材料在阴极材料方面，目前三元材料（如LiCoO2、LiMn2O4等）和钴酸锂是主流材料，但其成本高、比容量低、耐腐蚀性差等问题制约其在电池领域的应用。
因此，未来锰基材料、钴酸钠、杂化材料等将成为发展方向。
二、电池性能1、高能量密度高能量密度是电池性能的重要指标。
未来，随着减轻电池重量、提高电池储存能力等需求的增加，高能量密度将成为锂电池技术的趋势。
电池高能量密度可以通过材料改良、电极设计、电解液优化等方式实现。
2、长寿命长寿命也是锂电池的重要指标，其可以通过提高电池的循环次数、抗极化、减少自放电和温度影响等方式实现。
在未来，随着锂电池的广泛应用，长寿命将成为锂电池技术的重要发展方向。
3、快充技术快充技术也是锂电池的一大发展趋势。
锂离子电池技术的发展现状与趋势
锂离子电池技术的发展现状与趋势随着人们对新能源的需求日益增加，锂离子电池成为了最为优秀的储能设备之一，被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等便携式电子设备以及储能领域。
在应用广泛的背后，锂离子电池的技术发展也经历了数十年的演进。
在本文中，我们将探讨锂离子电池技术的发展现状与趋势。
一、锂离子电池的基础原理锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。
正极材料最初采用的是锂钴酸，然而它的成本高、资源紧缺、对环境有害，很快就被淘汰。
现在的正极材料主要是钴酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂等。
负极材料采用石墨，电解液大多数为碳酸盐或者磷酸盐体系。
锂离子电池的工作原理是，在充放电过程中，锂离子在正负极之间穿梭，通过电解液进行传输，从而实现电能的储存和释放。
二、锂离子电池技术的演进锂离子电池技术自20世纪初开始发展，经历了数十年的演进，一共经历了三个重要的演进阶段。
（1）第一阶段：斜坡期（1991-2002年）锂离子电池技术最初出现是在20世纪80年代。
在90年代初，Sony公司在商业上成功推出锂离子电池，并逐渐开始大规模应用于电子设备领域。
由于这一阶段的技术亟待发展，刚开始的锂离子电池产品的性能不太理想，特别是容量较低、寿命较短、安全性较差等缺陷，这也叫做锂离子电池的“斜坡期”。
（2）第二阶段：平台期（2002-2015年）随着锂离子电池技术的发展，它的容量、寿命和安全性逐渐提升，进入了平台期。
在2005年左右，由于小家电、电动自行车等市场份额的争夺，很多锂离子电池企业纷纷涌现。
同期，国内外各大企业开始着力研发纳米材料、新型电解液等新技术，以提升锂离子电池的性能。
到了2015年时，锂离子电池已经达到了一个新的高度，日渐成为各种电子装置和电动车领域的主流。
（3）第三阶段：变革期（2015年至今）近年来，随着新能源汽车、智能电网、储能设备等领域的迅猛发展，锂离子电池的应用需求也日益增加，手机和笔记本等消费电子市场容量性增长放缓。
锂离子电池的研究现状与发展趋势
锂离子电池的研究现状与发展趋势随着科技的不断进步和社会经济的不断发展，人们对能源解决方案也提出了更高的要求。
对于移动设备、电动汽车等领域，电池作为电力储存的核心技术之一，已经成为人们关注的焦点。
而锂离子电池（Li-ion）又作为一种高能量密度、长寿命、环保的电池技术被广泛了解和应用。
锂离子电池是一种通过锂离子在电池的两个极板之间来实现充电和放电的电池技术。
锂离子电池以其充电周期长、充放电效率高、功率密度大等优势，在消费电子、电动汽车、无人机、储能等领域发挥了重要作用。
在充电电源储能方面，锂离子电池不仅能够满足小型家电、手机、平板电脑等日常生活用品的需求，而且也能够为电动汽车等高负荷、高流量应用提供可靠的动力源，因此在市场上具有重要的竞争力。
然而，随着新兴科技的诞生和市场的发展，锂离子电池技术也在不断地面临着新的挑战和需求。
例如能量密度的提高、安全性和稳定性的加强以及生产成本的降低等。
因此，在锂离子电池方面的研究，也变得更为重要和紧迫。
目前，锂离子电池领域在多个方向上进行研究和开发，以提高电池的容量、性能、安全性和稳定性。
在这些研究领域中，可以从以下几个方面来讨论锂离子电池的研究现状和发展趋势。
一、锂离子电池技术的研发随着新兴科技的不断涌现，锂离子电池也在不断的进行技术研发。
在电池材料、结构设计和储能方面都不断地探索和创新。
例如，磷酸铁锂电池、三元杂化电池等新型电池技术，都在寻求提高电池容量和安全性的同时，尽可能地减小电池尺寸和重量。
同时，也在积极研发新颖的电极材料、隔膜材料和电解液等领域，以提高锂离子电池的能量密度和充电速度。
二、锂离子电池的节能与环保随着人们对环保问题的重视，锂离子电池也越来越注重做到能源的高效利用，同时尽可能降低对环境的影响。
在生产流程上，采用新的技术、设备，使电池制造的污染得以降到最低。
例如在生产中采用“水基涂布技术”对电池进行涂布，这种方法的环保性能和能源消耗都比传统生产方式更加高效。
锂离子电池的发展趋势
锂离子电池的发展趋势锂电池是一种重要的电池技术，广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等领域。
它以其高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，成为了当前电池领域的主流技术。
本文将详细介绍锂电池的发展现状以及未来发展趋势。
一、锂电池发展现状锂离子电池锂离子电池是目前最为成熟和广泛应用的锂电池技术。
它的正极材料通常采用锂钴酸锂、锂镍酸锂和锂铁酸锂等，负极材料则采用石墨或石墨烯。
锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，已经成为大部分电动汽车和便携式电子设备的首选电池。
锂硫电池锂硫电池是一种具有更高能量密度潜力的锂电池技术。
它的正极采用硫材料，负极采用锂金属或锂合金。
锂硫电池的理论能量密度远高于锂离子电池，可以达到500-600Wh/kg，是锂离子电池的两倍以上。
然而，锂硫电池目前还存在循环寿命短、容量衰减快、安全性差等问题，仍处于研究和开发阶段。
二、锂电池未来发展趋势提高能量密度能量密度是衡量电池性能的重要指标之一，直接影响电池的续航能力和使用时间。
未来锂电池的发展趋势是提高电池的能量密度，使其能够满足更高能量需求的应用，如电动飞机和储能系统。
目前，研究人员正在探索新的正负极材料，如锂硅合金、硅纳米颗粒等，以提高电池的能量密度。
延长循环寿命循环寿命是指电池能够进行多少次完整的充放电循环。
锂电池的循环寿命通常在几百到几千次之间，是影响其使用寿命和性能稳定性的重要因素。
未来的发展方向是延长电池的循环寿命，减少电池的衰减和容量损失。
研究人员正在研究新的电解质、电极材料和电池结构，以提高电池的循环寿命。
提高安全性锂电池的安全性一直是一个重要的关注点。
锂电池在过充、过放、高温等条件下可能发生热失控和爆炸，给人们的生命和财产带来威胁。
未来的发展方向是改进电池的设计和材料，提高其安全性能，减少安全风险。
研究人员正在研究新的电解质、电极材料和安全控制系统，以提高锂电池的安全性。
降低成本锂电池的成本一直是制约其广泛应用的一个因素。
锂离子电池正极材料的研究进展
锂离子电池正极材料的研究进展锂离子电池正极材料的研究进展随着清洁能源的发展，锂离子电池作为一种高能量、高功率密度的电池，已被广泛应用于移动物体、电动汽车、储能系统等方面，锂离子电池中的正极材料是实现高性能锂离子电池的关键。
本文将从锂离子电池正极材料的发展历程、材料的结构与性能、新型材料的研究和应用等方面展开详细的介绍和分析。
一、锂离子电池正极材料的发展历程20世纪80年代中后期，最早的锂离子电池是由四种材料构成的：平板石墨负极、聚乙烯隔膜、液态电解质和金属氧化物正极。
但是，由于金属氧化物正极的电化学性能不佳，限制了锂离子电池的应用，于是人们开始研究新型的锂离子电池正极材料。
1990年，日产汽车公布了采用碳酸锂电解液和三元材料（LiCoO2）的锂离子电池作为电动汽车动力源的计划。
1997年，索尼公司发布了使用锰酸锂（LiMn2O4）作为正极材料的锂离子电池，在实验室内能够实现高达1000次充放电循环，在国际市场上得到了广泛的推广。
之后，锂离子电池正极材料的研究进入了全新的阶段，市场上出现了一大批新型材料，如LiFePO4、LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2等，已成为锂离子电池领域中的热门研究方向。
二、锂离子电池正极材料的结构与性能锂离子电池正极材料的结构一般是层状结构、尖晶石结构、钠层化合物结构、硅基嵌入化合物结构、钙钛矿结构和氧化物渗透缺陷结构，其物理化学性质也有所不同。
LiCoO2是最早应用于锂离子电池的材料之一，其具有较高的理论容量和电化学效率，但是由于其参数退化、安全性差以及高的成本等问题，不断推进了对新型的锂离子电池正极材料的研究。
LiFePO4是一种锂离子电池正极材料，它具有高的理论容量、低的电化学电位和充电的极高可逆性，但是其电导率较低，电量功率较低，在高功率环境下却发生了否决性的出现。
LiMn2O4是一种高性能的锂离子电池正极材料，其较高的电化学反应速度能够有效提高锂离子电池的安全性，但是容易发生相关的氧化还原反应，导致容量的降低。
锂离子电池的现状及发展趋势
锂离子电池的现状与发展趋势新能源技术被公认为21 世纪的高新技术,电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。
目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着极为重要的角色，有着广泛的应用前景。
锂离子电池是一种二次电池，是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
自20世纪70年代以来，以金属锂为负极的各种高比能量锂原电池分别问世，并得以广泛应用。
锂离子电池工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、重量轻、体积小，是现代高性能电池的代表，是移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的理想电源，并有望成为未来电动汽车、无绳电动工具等的主要动力来源之一。
我国锂离子电池产业发展历史不长，但发展很快，2012年我国锂离子电池的总产量达41.8亿只。
在国际锂离子电池市场上，中国、日本和韩国形成了三足鼎立的态势，但总体而言，我国锂离子电池产业在技术先进程度和市场竞争力方面和日本、韩国还有较大差距。
我国锂离子电池产业的技术发展是从模仿国外成熟技术开始的，在此过程中，工艺创新是我国锂离子电池产业早期发展的主要成绩，最近几年，随着技术创新投入不断加大，我国锂离子电池产业在技术创新方面发展很快，并形成了基本的产业核心竞争力，在某些领域积累了一定的技术优势。
锂离子电池材料的研究现状及发展趋势锂离子电池的主要构造有正极、负极、能传导锂离子的电解质以及把正负极隔开的隔离膜。
锂离子电池的电化学性能主要取决于所用电极材料和电介质材料的结构与性能，尤其是电极材料的选择和质量直接决定着锂离子电池的特性和价格。
目前锂离子电池正极材料的研究主要集中于钴酸锂、镍酸锂等，同时，一些新型正极材料（如Li-Mn-O系材料、导电高聚物）的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新的活力，寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子二次电池正极材料新体系是该领域的重要研究内容。
锂离子电池的发展趋势及其挑战
锂离子电池的发展趋势及其挑战随着信息技术和智能设备的快速发展，锂离子电池取得了广泛的应用，成为了移动电子设备、电动汽车以及能源储存系统的首选。
作为新能源技术的代表之一，锂离子电池的发展趋势备受关注。
同时，锂离子电池也遭遇着一些挑战，需要寻找更好的解决方案。
本文将从锂离子电池的发展趋势以及挑战两个方面进行探讨。
一、锂离子电池的发展趋势1. 高能量密度高能量密度是锂离子电池未来的重要发展方向之一。
随着人们对电动汽车、飞行器等高需求场景的不断涌现，锂离子电池不断提高能量密度成为必然趋势。
高能量密度意味着电池能够储存更多的电量，在同样大小、重量的情况下，使用时间和续航距离都得到了大幅提升。
在实现高能量密度的同时，还需要保证电池的安全性、稳定性等问题，这需要不断探索和研究。
2. 长寿命除能量密度外，锂离子电池的寿命也是一个重要指标。
随着人们对电池使用寿命的要求越来越高，如何提高锂离子电池的寿命成为一个重要话题。
目前，传统锂离子电池一般寿命在3-5年，需要不断更换，给用户带来一定的经济负担。
为解决这一问题，一些新型电池技术如锰酸锂、磷酸铁锂等被研究和开发出来，通过改变电池化学组成、改进制造工艺等方式，延长电池的使用寿命。
3. 超快充电随着人们对电量密度和电池寿命的追求，快充技术也已经成为了一种重要发展趋势。
目前，锂离子电池充电需要数小时的时间，在信息时代，这已经成为了限制移动电子设备、电动汽车发展的制约因素之一。
越来越多的研究机构和企业致力于探索快充技术，通过改变电池结构、电解液、电极材料等方式，实现了一些超快充电技术。
如Tianjin Lishen公司推出的高倍率充电技术，能够将电池充电时间从60分钟缩短至20分钟。
二、锂离子电池面临的挑战1. 安全问题锂离子电池在使用过程中，如果电池内部温度过高，会导致电池热失控，产生火灾、爆炸等严重安全问题。
尤其是电动汽车、飞行器等场景，一旦电池热失控会给人们生命财产带来严重损失。
锂离子电池技术的发展现状与前景
锂离子电池技术的发展现状与前景随着科技的快速发展，人们对能源的需求也越来越高，同时环保意识也越来越强。
因此，对于替代传统化石能源的新型能源的需求也越来越迫切。
锂离子电池因其体积小，重量轻，使用寿命长，环保等优点而备受关注。
本文将从锂离子电池的技术发展现状和未来发展前景两方面展开探讨。
一、锂离子电池技术发展现状1. 锂离子电池的基本原理锂离子电池是一种将锂离子嵌入和从电极材料中取出的可充电电池。
其基本结构包括正极、负极、隔膜和电解质。
当充电时，锂离子从正极材料中取出并通过电解质传递到负极材料中，放电时则相反。
随着锂离子电池的使用寿命延长和容量增加，锂电池已被广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。
2. 锂离子电池的技术发展历程早在20世纪80年代，锂离子电池就已经开始研究了。
1991年，索尼推出了第一款商用锂离子电池，被广泛应用于便携式电子产品。
随着技术的不断创新和进步，锂离子电池的能量密度逐渐提高，使用寿命大大延长，环保性也得到了很大的改善。
目前，锂离子电池技术已经逐渐成熟，许多企业已经开始投入大量资金进入相应的研究和开发。
3. 锂离子电池的应用领域目前，锂离子电池已经广泛应用于各个领域，如电动汽车、智能手机、笔记本电脑等。
其中，电动汽车市场是锂离子电池应用的一大重点领域。
随着国家政策的不断扶持和落地，电动汽车市场发展迅猛，锂离子电池也将会随之大幅提升。
二、锂离子电池技术发展前景1. 锂离子电池市场前景分析从市场需求和政策支持来看，锂离子电池市场前景非常广阔。
政策层面上，国家加大了对新能源汽车的支持力度，如“新能源汽车推广应用财政补贴资金管理办法”等文件的出台，给了新能源汽车和锂离子电池更多的发展机会。
同时，人们对绿色环保的需求也越来越高，青睐使用绿色、可再生能源的产品，因此锂离子电池的市场需求将会持续增长。
2. 锂离子电池技术发展趋势未来，锂离子电池的技术将会朝着更高的性能、更长的使用寿命、更安全的方向发展。
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¾在4.2或4.3V的截止充电电压下，循环性能优异 ¾在4.2V的截止充电电压下，50度循环优异
Capacity/(mAh/g)
160
150
140
130 Full Cell
120 charge:1C 110 dishcarge:1C,~2.75V
4.3V， 25oC 4.2V， 50oC 4.2V， 25oC
钛酸锂应用示例
电池体系（锰酸锂电池）
——正 极：LM021-HB（湖南杉杉，高温型） ——负 极：Li4Ti5O12（湖南杉杉） ——电解液：LD124（东莞杉杉，普通型）
参数设计(063048)
——正极 配比：活性物质: SP : PVDF= 92 : 3 : 5 双面密度：1.80g/dm2 压实密度2.6g/cm3
注：数据来自Argonne实验室
材料三：LiFePO4-Li3V2(PO4)3复合
¾ 特点 结合了两种材料各自的优势，使LiFePO4具有更好的倍率特性 ——LiFePO4热稳定性好，但电子、离子传导性差 ——Li3V2(PO4)3具有高可逆容量(197mAh/g)、较高电压平台和快离子传导特性。
适用范围：混合电动汽车用动力电池。
2、汽车电池负极材料发展趋势—硬炭
反应机理：
对多组分的沥青芳烃混合物进行交联处理，低分子的芳烃在热化学 反应条件下，连接成高分子的稠环聚合体，进一步炭化促进了细孔 发达，得到碳平面网格结构的硬炭材料。
— 2、汽车电池负极材料发展趋势 硬炭
SS硬炭 外样硬炭
粉末特性
材料技术发展趋势分析
杉杉科技 技术支持中心 刘铁建
正极材料技术发展趋势分析
1、高电压尖晶石Ni-Mn 2、低成本化（Ni-Mn层状材料） 3、正极材料复合
高电极电势的正极材料——LiNi0.5Mn1.5O4
¾ LiNi0.5Mn1.5O4的优势 ——电极电势约4.7V（vs. Li+/Li)，远高于LiMn2O4； ——放电容量超过130mAh/g（vs. Li+/Li)，远高于
2、汽车电池负极材料发展趋势—软炭
2.常规指标、粒径分布图、SEM图：
样品编号 标准
D50 真密度 振实密度 比表面积 灰分 放电容量 首次效率
µm g/cm3 g/cm3
m2/g
% mAh/g
%
8.0~14.0 ≥1.70 ≥0.80 2.0~4.0 ≤0.20 ≥240.0 ≥80.0
SC-1-101002 9.8 2.03 0.90
材料一：不同组分的三元材料复合（核-壳结构材料）
LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(核)
+
LiNi0.46Mn0.31Co0.23O2(壳)
LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2
内核 壳
¾ 结构特征与优势
——内核为LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2，具有高容量特点 ——壳层为梯度材料，平均组成为LiNi0.46Mn0.31Co0.23O2，
20 40 60 80 100 120 140 160 180 Specific capacity/mAh·g-1
Rate 0.1C 1C 2C 5C 10C 10C/1C
capacity (mAh/g) 166.2 160.6 156.1 145.1 128.1 79.8%
2、汽车电池负极材料发展趋势—钛酸锂
提高热稳定性与结构稳定性
——高电压下优异的循环稳定性 ——两者结合既提高材料的容量，又满足高安全性要求
注：数据来自Argonne实验室
核壳结构LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2的性能
三高优势
——高容量
——高循环稳定性
——高热稳定性
——高热稳定性 4.3V充电状态下，放热 峰温度达到280℃
——高容量 半电池在3.0~4.4V、 1C下容量达到209mAh/g
——高循环稳定性 半电池在3.0~4.4V、 1C下 循环500次，保持率高达96%
注：数据来自Argonne实验室
材料二：xLi2MnO3-yLiMn0.5Ni0.5O2复合材料
¾ 特点(高容量） ——LiNi0.5Mn0.5O2理论容量为184mAh/g ——Li2MnO3理论容量为158mAh/g ——总理论容量：342mAh/g ——首次库仑效率82% ——第10次循环容量245mAh/g
2、汽车电池负极材料发展趋势 —硬炭发展介绍 —软炭发展介绍 —钛酸锂发展介绍
3、合金材料发展趋势
1、石墨类负极的发展趋势
四个方面
1、高能量密度负极（容量〉365，压实1.75-1.8，循环500次）
2、高倍率负极
3、低成本负极
4、负极材料复合
目前
未来
中间相石墨负极材料
人造/天然石墨复合
趋势
合金类复合材料
好
2、汽车电池负极材料发展趋势—钛酸锂
主要理化指标：
¾为纳米尺度的团聚体
指标 D50 BET 振实密度 压实密度
单位 um m2/g g/cm3 g/cm3
参数 3~6 7~11 0.9~1.2 1.8~2.1
Intensity / a.u.
20
40
60
80
2-theta / degree
2、汽车电池负极材料发展趋势—钛酸锂
LiMn2O4； ——两者的结合极大地提高尖晶石锰酸锂的能量密度。
各材料的贮能特征比较
¾ LiNi0.5Mn1.5O4电池的质量能量密度超过LiCoO2电池, 体积能量密度约为LiCoO2电池 的77%
材料 扣电容量（mAh/g,4.3V) 电势（V. vs.Li) 全电池容量（mAh/g) 电池电压（V，vs. LiC6) 压实密度(g/cm3) 全电池正极活性物 （Wh/kg) 质质量能量密度 相对值% 全电池正极活性物 （Wh/l) 质体积能量密度 相对值%
2.1 0.10 257.3 85.0
体 积 (%)11109来自876
5
4
3
2
1
00.01
0.1
1
SC-1-101002, 2010年10月22日 13:23:56
粒度分布
10 粒度 (μm)
100
1000 3000
2、汽车电池负极材料发展趋势—软炭
3.充放电曲线：
2、汽车电池负极材料发展趋势—软炭
0
20
40
60
80
人造石墨负极材料
天然石墨负极材料
人造石墨负极材料
中间相石墨负极材料
2、汽车电池负极材料发展趋势—硬炭
简介：采用优选的沥青原料，与添加剂混合进行交联处 理等工序，前驱体经高温炭化制得具有难石墨化性的硬 炭材料。
特点：具有较宽的嵌锂电位范围和良好的锂离子扩散系 数，便于锂离子快速嵌入而不析出金属锂，特别适合HEV 对大功率充电特性的要求
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Angle/degree
电化学性能（半电池）
¾半电池容量与首次效率较高，3.0~4.2V电压范围达到NMC111的水平
Voltage/ V(vs.Li+/Li)
4.6 4.4 4.2 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0
0
coin cell charge/discharge: 0.1C ambient temperature
项目
粒径，D50 真密度
振实密度 比表面积
灰份 首次放电容量 首次库仑效率
单位
µm g/cm3 g/cm3 m2/g
% mAh/g
%
典型值
杉杉硬炭
国外样品
10.9
10.8
1.71
1.54
1.09
0.93
3.7
3.7
0.14
0.02
270.5
273.2
80.3
79.6
2、汽车电池负极材料发展趋势—硬炭
100
90
80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Cycle
Voltage /V
3.0~4.2V 3.0~4.3V 3.0~4.2V
温度 /℃ 25 25 50
Capacity /(mAh/g)
140 145 152
3、各种正极材料的复合
——将衍生出众多具有特定功能的正极材料体系，满足高容量、 高安全性、长寿命、低成本电池的需要
解决问题的措施 ——应用于全固态锂离子电池 ——液态锂离子电池中，目前还没有适应此电压范围的商业
化电解液
2、低成本化
——开发含钴少或不使用钴的材料——Li(Ni0.5Mn0.5)1-xMxO2
¾ 材料的优势 ——低钴或无钴材料可降低成本 ——热稳定性好，可在高电压下使用 ——高充电电压下可获得高能量密度
——负极 配比：活性物质: SP : LA133 = 90.5 : 3.5 : 6 双面面密度为1.40g/dm2 压实密度1.8g/cm3
——充放电电压 1.0-2.8V
Voltage/V
2、汽车电池负极材料发展趋势—钛酸锂
LiMn2O4/Li4Ti5O12电池的充放电性能
¾放电平台接近2.5V
4.截止电压为0.005v~2v时扣电容量、效率与温度曲线：
2、汽车电池负极材料发展趋势—软炭
5.截止电压为0.1v~2v时扣电容量、效率与温度曲线：
2、汽车电池负极材料发展趋势—钛酸锂
——未来电动车、贮备电源的理想负极材料
¾ 材料的优势
——结构稳定，充放电过程的体积变化接近零
——热稳定性好
——循环非常稳定
LiNi0.5Mn1.5O4 135 4.7 125 4.5 ~3.0 563 103 1689 77