能量储存材料与器件汇总
储能材料有哪些
储能材料有哪些
储能材料是指能够将能量储存起来，并在需要时释放出来的材料。
随着清洁能
源的发展和应用，储能技术也越来越受到关注。
储能材料的种类繁多，下面我们就来介绍一些常见的储能材料。
首先，化学储能材料是一种常见的储能材料。
其中，电池是最常见的化学储能
设备。
目前市面上常见的电池有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
这些电池能够将电能以化学形式储存起来，并在需要时释放出来，被广泛应用于电动汽车、储能电站等领域。
其次，超级电容器也是一种重要的储能材料。
超级电容器具有高功率密度、长
循环寿命和快速充放电等优点，被广泛应用于电子产品、电动工具、电动汽车等领域。
它们能够通过吸附和脱附电荷的方式进行能量的储存和释放。
另外，热储能材料也是一种重要的储能形式。
热储能材料能够将热能储存起来，并在需要时释放出来。
目前常见的热储能材料有蓄热水箱、熔融盐等。
它们被广泛应用于太阳能热发电、工业余热利用等领域。
除此之外，机械储能材料也是一种重要的储能形式。
机械储能材料能够将动能
储存起来，并在需要时释放出来。
目前常见的机械储能设备有压缩空气储能、飞轮储能等。
它们被广泛应用于储能电站、微网系统等领域。
总的来说，储能材料种类繁多，每种储能材料都有其独特的优点和适用场景。
随着清洁能源和储能技术的不断发展，相信未来会有更多新型的储能材料出现，为人类提供更多清洁、高效的能源解决方案。
储能系统主要设备材料清单
储能系统主要设备材料清单储能系统的主要设备和材料清单会因系统规模、技术选型以及特定应用的需求而有所不同。
一般性的储能系统主要设备和材料清单，其中包括了典型的组件和元件：目录1.电池储能单元 (1)2.电池和储能系统的连接元件： (2)3.逆变器和转换设备： (2)4.控制和智能系统： (2)5.热管理系统： (3)6.安全和防护装置： (3)7.支撑和外围设备： (3)8.电气和电子元件： (3)9.监测和测量设备： (3)10.安全设备： (4)11.环境友好材料： (4)12.安装和维护设备： (6)13.地基和支持结构： (6)14.系统连接和监测设备： (9)15.环保设备： (9)16.安全标识和警告设备： (13)17.放置和安装材料： (13)18.现场建筑和工程设备： (13)1.电池储能单元储能系统中的设备取决于其特定的应用和配置。
一般来说，一个典型的储能系统可能包括以下设备：储能介质：这是储能系统的基础，可以为电能、热能、压力能等形式的能量储存。
例如，电池、压缩空气、飞轮等。
储能转换设备：这类设备用于将一种形式的能量转换为另一种形式。
例如，电池储能系统中的逆变器，用于将电池的直流电转换为交流电。
储能控制器：这类设备用于监控和控制储能系统的运行，确保能量的储存和释放安全、有效。
例如，电池储能系统中的电池管理系统(BMS)o储能系统配件：这类设备包括储能系统中所需的各类辅助设备，如变压器、电缆、传感器、冷却系统等。
需要注意的是，具体的储能设备选择和配置需要根据储能系统的应用场景、功率大小、储能时间、成本预算等因素进行设计和选择。
1.1电池组：锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等，根据应用需求选择。
1.2电池管理系统(BMS)：BMS主控板、电池控制器、温度传感器、电池均衡电路等。
1.3电池支架和防护：电池组支架、防护罩等。
2.电池和储能系统的连接元件：2.1直流开关：用于连接和断开电池组与电池系统之间的直流电路。
新能源材料与器件导论
新能源材料与器件导论引言：随着全球能源危机的逐渐加深，寻求可替代传统化石能源的新能源已经成为当今社会的热门话题。
新能源材料与器件作为新能源技术的基础和核心，起着至关重要的作用。
本文将从材料和器件两个方面，对新能源材料与器件导论进行探讨。
一、新能源材料1. 太阳能材料太阳能作为最为广泛利用的新能源之一，其材料的研究与开发是实现太阳能高效转换的关键。
研究人员通过改进硅基材料、有机太阳能电池材料、钙钛矿太阳能电池材料等，实现了太阳能的高效转换和低成本制备。
2. 燃料电池材料燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的器件，其材料的选择对燃料电池的性能和稳定性起着至关重要的作用。
目前，常用的燃料电池材料包括质子交换膜、电催化剂等。
研究人员通过合成新型电催化剂、提高质子交换膜的导电性等手段，不断提升燃料电池的效率和寿命。
3. 锂离子电池材料锂离子电池作为目前应用最广泛的可充电电池，其材料的研究和改进对提高电池的能量密度和循环寿命具有重要意义。
研究人员通过改进锂离子电池的正极材料、负极材料以及电解质等，实现了锂离子电池的快速充放电和长循环寿命。
二、新能源器件1. 太阳能电池太阳能电池是将光能直接转换为电能的器件，其关键是太阳能电池材料的选择和设计。
目前，常用的太阳能电池包括硅基太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。
这些太阳能电池在光电转换效率、稳定性和制备成本等方面都有较大的差异，研究人员致力于提高太阳能电池的效率和降低制造成本。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的器件，其关键是燃料电池材料的选择和优化。
常见的燃料电池包括质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
研究人员致力于改进燃料电池的材料，提高电池的能量密度、降低成本和延长使用寿命。
3. 锂离子电池锂离子电池是一种利用锂离子在正负极之间的迁移来实现能量转换的器件。
锂离子电池的关键在于正负极材料的选择和设计。
研究人员通过合成新型正负极材料、改进电解质、优化电池结构等手段，提高了锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性。
储能关键技术和材料
储能关键技术和材料随着能源消耗的日益增加和对环境保护的要求不断提高，储能技术成为解决能源短缺和碳排放问题的重要手段。
储能关键技术和材料的研发和应用对于推动清洁能源的发展具有重要意义。
本文将从储能技术和材料的角度，介绍几种常见的储能技术和相关材料的应用。
一、储能技术1. 锂离子电池技术锂离子电池是目前应用最为广泛的储能技术之一。
它具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点。
锂离子电池的关键材料包括正极材料、负极材料和电解液。
正极材料一般采用锂铁磷酸盐、钴酸锂等，负极材料主要是石墨，电解液则是由有机溶剂和盐组成。
未来的发展方向是提高电池的能量密度和循环寿命，降低成本。
2. 燃料电池技术燃料电池是通过氢气和氧气的化学反应产生电能的装置。
它具有高效率、无污染、可持续等特点。
燃料电池的关键材料包括电极催化剂、电解质和气体扩散层。
电极催化剂通常采用贵金属如铂、钯等，电解质则是聚合物膜。
目前，燃料电池的应用还受到氢气的储存和供应的限制，未来的发展方向是开发更高效的催化剂和储氢材料。
3. 超级电容器技术超级电容器是一种能量存储装置，具有高功率密度和长循环寿命的特点。
它的关键材料是电极材料和电解质。
电极材料主要有活性炭、碳纳米管等，电解质则是有机溶剂或离子液体。
超级电容器的未来发展方向是提高能量密度和减小尺寸，以满足更多领域的需求。
二、储能材料1. 硅锂材料硅锂材料是一种新型的锂离子电池材料，具有高容量和高能量密度的特点。
但由于硅锂材料存在容量衰减和体积膨胀等问题，目前在商业化应用上还存在一定的挑战。
未来的研究方向是解决硅锂材料的稳定性和循环寿命问题。
2. 钒氧化物材料钒氧化物材料是超级电容器的常用电极材料，具有高比电容和优良的循环寿命。
但目前的研究主要集中在实验室阶段，商业化应用还存在一定的难度。
未来的发展方向是提高钒氧化物材料的能量密度和降低成本。
3. 钢铁储能材料钢铁储能材料是一种新型的储能技术，通过储存钢铁的热能来实现能量的存储。
电子学中的储能器件
电子学中的储能器件随着电子科技的不断发展，各种各样的电子设备开始普及。
但是，电子设备需要大量的电源来提供能量。
为了避免电源不足的问题，人们逐渐开始关注并研究储能器件。
储能器件是指能够储存电能，利用储存的电能为设备提供能量的器件。
本文将对几种常见的储能器件进行介绍。
一、电容器电容器是最简单的储能器件之一。
它由两个金属板和介质构成。
在电容器中，电容器的电容量与板间距、面积、介电常数等因素都有关系。
电容器储存能量的原理是将电荷存储在金属板对、电容器的两个导体之间，从而存储电能。
电容器存储的电能与其电容量、电压有关。
二、电池电池是另一个常见的储能器件。
它是由两个或多个不同材料的电极和介质构成。
当电池轻微受到刺激时，正负极之间会产生电流，从而将电能存储在电场中。
电池的储能能力与电极材料、电解质、电池反应、电极表面积和形状等因素密切相关。
电池是一种化学储能器件，相对于电容器，它能够储存更多的能量。
三、超级电容器超级电容器也称为超级电容器。
超级电容器是一种新型的储能器件，能够比电池和电容器更有效地存储电能。
超级电容器由导电材料制成，并具有高表面积、高导电性、低内阻等特点。
同时，超级电容器还具有快速充电和放电的特点。
由于其较高的电容和电压水平，超级电容器可以在多个领域，如能源储存和电力管理中得到广泛的应用。
四、超导磁能储存器超导磁能储存器是一种能够存储大量电能的高性能储能器件。
它由超导电磁体和电容器组成。
超导磁能储存器的储能原理是，当电流通过超导体时，其会产生一个磁场。
这种磁场可以在超导材料中持续存在，从而实现电能的存储。
总结储能器件在电子领域中具有广泛的应用，无法想象今天的电子设备生活没有蓄电池、超级电容器等储能器件的支持。
在未来，随着科技的不断发展，在各种需求场景中，电子学储能器件也将会不断地在发展和创新。
新能源材料与器件介绍
新能源材料与器件介绍
新能源材料与器件是指那些能够有效地转换、存储和利用能源
的材料和设备。
这些材料和器件在可再生能源、能源存储和能源利
用方面发挥着重要作用。
以下是对新能源材料与器件的介绍：
1. 太阳能材料与器件，太阳能电池是利用光能直接转换为电能
的装置，常见的太阳能电池包括硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等。
此外，太阳能热发电、光伏发电和光热发电也
是利用太阳能的重要途径。
2. 风能材料与器件，风能是一种清洁、可再生的能源，风力发
电机是利用风能转换为机械能或电能的设备。
风能材料与器件包括
风力发电机叶片材料、风力发电塔架材料等。
3. 储能材料与器件，储能技术是解决可再生能源间歇性和间断
性问题的关键。
电池、超级电容器、储氢技术等都是储能材料与器
件的代表。
此外，储热技术也是重要的储能手段。
4. 燃料电池材料与器件，燃料电池是一种将化学能直接转换为
电能的装置，常见的燃料电池包括氢燃料电池、甲醇燃料电池、固
体氧化物燃料电池等。
燃料电池材料与器件包括电解质、电极材料等。
5. 生物质能材料与器件，生物质能是一种可再生能源，利用生物质能发电、生物质能液化等技术已经成为现实。
生物质能材料与器件包括生物质能燃料、生物质能发电设备等。
总的来说，新能源材料与器件涉及多个领域，包括材料科学、电子工程、化学工程等，通过不断的研究和创新，新能源材料与器件将会为人类提供更加清洁、高效的能源解决方案。
储能材料有哪些
储能材料有哪些
储能材料指的是能将能量转化并长期储存的物质，常用于电池、超级电容器等能源存储设备中。
下面将介绍几种常见的储能材料。
1. 锂离子电池材料：锂离子电池是目前应用广泛的储能设备之一。
它的正极材料常用的有锂铁磷酸盐、锂钴酸钌、锂镍锰酸盐等，而负极材料通常使用石墨。
这些材料具有高比能量、长寿命和较高的放电电压平台，广泛应用于便携电子产品和电动汽车领域。
2. 超级电容器材料：超级电容器是一种新型的高性能能量存储设备。
其电极材料通常采用具有高比表面积的碳材料，例如活性炭、碳纳米管和氧化石墨等。
这些材料具有良好的导电性和电化学性能，可以实现快速充放电和长周期寿命。
3. 燃料电池材料：燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备。
其阳极材料常用的有铂、铂钴合金等贵金属材料，而阴极材料常用的有镍、铜和铁等。
这些材料具有良好的电催化活性，能够有效地促进电化学反应的进行。
4. 金属氢化物材料：金属氢化物储氢材料是一种将氢气吸附并储存起来的材料。
常见的金属氢化物包括钛镍合金、镍钴铝合金等。
这些材料具有高储氢容量和较短的充放氢时间，被广泛应用于氢能源领域。
5. 锂硫电池材料：锂硫电池是一种具有高能量密度、低成本和
环境友好的储能技术。
其正极材料是硫，负极材料是石墨或锂金属。
锂硫电池的关键问题是硫的极低导电性和溶解度，目前研究集中在改善硫的电化学性能和电极结构的设计等方面。
以上仅是几种常见的储能材料，随着科技的不断进步和发展，还会有更多新型的储能材料被开发和应用。
这些材料的研究和应用将进一步推动能源存储技术的发展和应用。
能源转化与存储的新型材料与器件研究
能源转化与存储的新型材料与器件研究随着经济的不断发展，能源供应已经成为了全球热议的话题。
如何在可持续的前提下满足人们的能源需求，成为了一个亟待解决的问题。
能源转化与存储作为其中的重要环节，也需要有新型的材料与器件不断研究与应用。
本文将对此进行探讨与分析。
一、能源转化能源转化指的是将一种形式的能源转化为另一种形式的过程。
例如，将太阳能、风能、水能等转化为电能，或者将化学能转化为电能等。
通过能量转化，我们不仅可以实现能源的转换和可再生，还可以减少大气污染和能源消耗。
目前，能源转化的主流方式为燃烧或热电转换。
燃烧可以将化学能转化为热能，然后再通过热能发电的方式将其转化为电能。
热电转换则是通过热电材料的特性，将热能转换为电能。
这两种方式虽然目前应用广泛，但都存在一定的局限性。
例如，燃烧会产生危险的气体和固体废物，造成环境污染；而热电转换受到材料性能和制造成本等方面的限制。
为了解决现有方式的局限性，科学家们致力于寻找新型的能源转化方式和材料。
一些新型热电材料和转化装置经过多年的研究和开发，已经逐渐成为了应用领域的热点。
二、热电转换材料热电材料在高温与低温环境下具有电热耦合效应，即热电效应。
热电材料可以将热流和电流相互转换，实现热能电能的转化。
当前，热电转换材料主要为无机材料、有机材料和复合材料等三类。
无机材料：通过选择合适的元素和掺杂材料，提高材料的热电效应和电导率，达到提高转化效率的目的。
目前，铋锑化学族化合物和铜硫化物是比较常见的无机热电材料。
有机材料：有机材料通常是聚合物，具有较好的柔性和可塑性。
它们以热电效应为主，适用于一些小型加热电器。
例如，可再生能源电池和自行发电装置等。
复合材料：复合材料通过掺杂和复合技术，将不同的材料组合起来，具有优异的热电性能。
例如，钙钛矿材料和多层石墨烯复合材料，已经成为新型复合热电材料的代表。
由于热电材料的特性和性能问题，长期以来，热电转换领域的研究还停留在实验室中，长时间限制了新型产品的推广。
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Cap1超级电容器超级电容器：1、电容值大，能量密度高2、功率密度高3、充放电效率高4、循环寿命长5、工作温度范围广6、可靠性高7、绿色环保三种类型：1、将电荷储存在电极/电解质溶液界面处的电双层中，以高比表面积炭作为电极材料2、利用发生在电极表面的二维或准二维法拉第反应储存电荷，以过渡金属氧化物作为电极材料3、以导电聚合物为电极材料，导电聚合物充放电时周期性地成为氧化态或还原态，即氧化还原型准电容，具有类金属性质，电容是双层的双层型电容器特点：电荷储存是非法拉第过程，是静态储电方式，不发生通过电极表面的电荷转移，以绝缘体为介质双层模型：Helmholtz模型、Stern模型、Grahame模型赝电容：又称法拉第准电容，是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附，脱附，氧化，还原反应，产生和电极充电电位有关的电容电极材料：活性炭粉末特点：1、高比表面2、具有发达的介孔3、高电导率4、高堆积比重5、高纯度6、良好的电解液浸润性处理方式：气相热处理、液相热处理电极材料：碳气凝胶结构特征：1、交联结构2、颗粒间的链接3、粒子间的线形或梯形聚合物链4、粒子内部的单独聚合物链优点：1、高比表面积2、低密度3、高导电率4、可直接成型，不需粘结剂电解质对化学电容器行为的影响：1、电解质的电导率影响电容器的功率输出能力2、电解液中阴离子的吸附，影响比双层电容值3、通溶剂的绝缘性质，决定比双层电容的值及其对电极电势的依赖电解质电导率的决定因素：1、给定盐或酸溶液中自由电荷载流子、阳离子和阴离子的浓度2、电解质电离离子的迁移率或每个离子对电导的贡献3、溶剂的粘度水溶液电解质介质：电导率高、分子直径小利于形成双电层、容易挥发电化学窗口窄酸性水溶液（H2SO4、HBF4、HCl、HNO3、H3PO4）碱性水溶液（KOH、LiOH）中性水溶液（KCl、NaCl、LiCl、Li2SO4）非水溶液电解质介质：季铵盐、锂盐、季鏻盐特殊：四烷基季铵盐R4N+1、在非水溶剂中具有良好的导电性和溶解性2、避免了过充使碱金属沉积在电容器阴极的可能性3、价格昂贵，必须足够纯净干燥4、在强烈过充电时会在负极发生分解Cap2金属空气电池金属空气电池：以空气中的氧气作为正极活性物质，金属（Li、Mg、Al、Zn、Cd、Fe）作为负极活性物质，水为电解质的一种高能电池。
四种类型：一次电池、二次可充电池、金属板更换式电池、金属粒更换式电池根据阳极材料又分为：铝空、锌空、镁空、锂空、铁空等主要缺点：由于金属-空气电池工作时需要不断的供应空气，因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作。
此外，电池中的电解质容易受空气湿度的影响而使电池性能下降，空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上，形成腐蚀电池引起自放电。
工作原理铝-空气电池电池原理：负极采用铝合金，在电池放电时被不断消耗，正极是多孔性氧电极，跟H2/O2燃料电池的氧电极相同，电池放电时，从外界进入电极的氧气在与电解质和催化剂的三相界面发生电化学反应生成OH-。
电解液可分为碱性溶液，中性溶液。
正极：负极：（碱性）（中性）腐蚀：特点：由于存在腐蚀反应，存在发热，和氢气产生，需做安全处理（中性）1、电导率较低，铝酸盐不可溶，功率难提高2、电压低（碱性）1、电压高2、阳极产物可溶，电导率高，阳极效率高锌-空气电池正极：负极：总反应：存在的问题：1、锌电极直接氧化，出现锌枝晶2、空气催化剂活性偏低3、电解液的碳酸化4、锌电极钝化锂-空气电池正极：负极：水基电解质：1、放电产物为LiOH，溶于水基电解质，不会堵塞输氧通道2、开路电压高，充放电过电位低，充放电效率高有机电解质：1、氧溶解度高2、对锂腐蚀小3、制备简单镁-空气电池正极：负极：总反应：铁-空气电池负极：Fe+2OH-=Fe（OH）2+2e-Fe（OH）2+OH-=FeOOH+H2O+eCap3铅酸电池铅酸电池正极：副反应负极副反应总反应放电：H2SO4浓度下降，正极上PbSO4增加，内阻增大，电解液密度下降充电：电解液密度下降，内阻减小，电池电压升高，后期由于水的分解出现大量气泡电池组成材料：正极活性材料：PbSO4负极活性材料：Pb电解质溶液：H2SO4板栅合金：铅钙锡铝多元合金铅膏：PbO，PbSO4铅粉：是表面覆盖一层PbO（四方晶系和斜方晶系在低高温相互转变）的金属Pb颗粒粉状物。
一方面是极板活性物质的主体材料，另一方面是极板实现电化学反应的母体。
铅粉氧化度：指氧化铅占铅粉总量的半分比。
（过高增加放电容量但在干燥过程中会引起极板裂纹，影响容量和寿命；过低会使铅膏松散难以涂板，充电过程引起变形和脱落，影响容量和寿命）板栅：格子体，由铅基合金浇铸或拉网而成（支撑活性物质，传导电流）具体作用：1、作为活性物质的载体，支撑骨架，粘附活性物质2、传导电流3、使电流均匀分布到活性物质中性能要求：1、构造应有利于与活性物质的牢固结合2、电阻小3、不妨碍活性物质的膨胀或收缩4、抗蚀性5、易于加工铸造6、足够的硬度和机械强度7、成本低廉两种具体的板栅合金铅锑板栅合金优点：1、机械强度优于纯铅2、熔点和收缩率低于纯铅3、膨胀系数低于纯铅4、伸缩变形小5、腐蚀较纯铅更均匀缺点：1、电阻比纯铅大2、锑溶于电解液加速自放电3、锑引起氢析出电位降低，增加氢的析出，加速水分解损失4、抗电化学腐蚀不如纯铅铅钙板栅合金优点：1、析氢过电位接近纯铅，抑制自放电和析氢量2、机械强度更大3、导电能力更强4、无锑转移问题，水损缓慢，利于电池密封缺点：1、钙易氧化，高温易烧损，制作复杂2、不适合做深放电循环蓄电池（形成硫酸钙膜，阻碍腐蚀发展）3、合金硬度过大，影响铸造4、废料存在安全隐患Cap4液流电池液流电池：正极和负极的电解液分别装在两个储罐中，利用送液泵使电解液通过电池循环。
在电堆内部，正负极电解液用离子交换膜分隔开，电池外接负载和电源。
全钒液流电池（VRB）正极：负极：总反应：特点：1、额定容量和额定功率相互独立，可调整2、活性物质以离子型态存在，避免活性物质的脱落和短路3、正负活性物质均为钒离子，不会发生电解液交叉污染4、电池工作时电解液处于流动状态，浓差极化小，可无损伤深度放电5、钒离子电化学可逆性高，电化学极化小，功率密度高，适合大电流快速充放电6、启动快，更换电解液瞬间充电；自放电小，充放电转化效率高7、结构简单，材料低廉，维修便宜锌-溴液流电池（ZBB）正极：负极：总反应：特点：1、电解液循环流动，允许热管理和反应物高均匀性2、较高的能量密度3、成本低，原料易得4、零部件可循环，环境影响小5、电池系统设计灵活6、常温运行7、深度放电不损伤，反而提高电池性能8、充电时，锌金属沉积在负极表面，正极生成油状溴络合物锌-铈液流电池（ZCB）正极：负极：总反应：Cap5锂离子电池锂离子电池工作原理：锂离子电池是锂离子在正负极之间反复进行脱出和嵌入的一种高能二次电池。
充电时，正极中的锂离子从钴酸锂等孤独金属氧化物的晶格中脱出，经过电解液这一桥梁嵌入碳材料负极的层状结构中。
正极材料的体积因锂离子的移出而发生改变，但本身的骨架结构维持不变，负极材料与锂离子发生嵌入反应或合金化反应。
放电时，锂离子从碳材料负极层间脱出，经过电解液到达正极并嵌入正极材料的晶格中，使电极材料的结构得以复原，在循环过程中，正极材料是提供锂离子的源泉。
正极：负极：总反应：优点：1、能量密度高2、平均输出电压高3、输出功率大4、自放电小5、无记忆效应，循环性能好6、可快速充放电7、充电效率高8、工作温度范围广9、残留容量测试方便10、无需维修11、环境友好12、使用寿命长缺点：1、成本高2、需要特殊保护电路防止过充过放3、与普通电池兼容性差锂离子正极材料的特点与性能：1、较大的吉布斯自由能保持较大的电位差，提供电池工作电压2、锂离子嵌入反应时，吉布斯自由能改变小，确保锂离子电池工作电压稳定3、较宽的锂离子嵌入脱嵌范围和相当的锂离子嵌入脱嵌量4、需要有大孔径的隧道结构，方便锂离子在充放电时的嵌入和脱嵌5、锂离子在正极材料隧道中有较大的扩散系数和迁移系数，保证良好的电子导电性6、需要具有大的界面结构和多的表观结构，增加锂离子嵌入的空间位置，提高嵌入容量7、物理化学性质均一，保证良好的可逆性循环寿命长8、与电解液不发生物理化学反应9、与电解质有良好的相容性，热稳定性高，保证工作安全10、重量轻，方便制作，无毒四大正极材料氧化钴锂结构：比较稳定的层状结构，层间通过范德华力实现Co-O-Co的强健结合。
氧原子呈现三方对称性，使得锂离子能在层间进行二维运动，发生嵌入和脱嵌。
制备方法：1、固相反应2、溶胶-凝胶法3、喷雾干燥法改性：掺杂：硼（降低极化。
循环性能）镁（循环性能，提高电导率）铝（便宜，结构类似，提高电压，循环性能）锰（容量，循环性能）硅（循环性能）锌（循环性能）铂（提高锂离子扩散系数）稀土元素（提高锂离子嵌入和脱嵌能力）包覆：氧化镁（降低迁移活化能，提高嵌入和脱嵌）无定形氧化铝（稳定性，抑制活性物质流失）磷酸铝（热稳定性，耐过充电，循环性能）二氧化硅（循环寿命）氧化锌（循环性能，大倍率性）氧化镍锂结构：层状结构，呈现六方相制备方法：1、固相反应2、溶胶-凝胶法改性：提高脱嵌相稳定性，抑制相变，降低容量衰减，降低不可逆容量，提高可逆容量掺杂：铝（热稳定）锰（热稳定）钴（热稳定）包覆：氧化镁、磷酸铝、二氧化硅、二氧化钛（防止正极与电解液接触发生副反应，减少产热量，抑制相变，提高结构稳定性）氧化锰锂制备方法：1、水热合成2、离子交换3、固相反应4、溶胶-凝胶法结构：隧道结构（垃圾）、层状结构（正交和层状）、尖晶石结构正交氧化锰锂：氧原子分布为扭变的四方密堆结构，交替的锂离子层和锰离子层发生折皱掺杂：铬（稳定结构）铝（稳定结构）镍（可逆容量，减少相变，结构稳定）锂钴（抑制相变）层状氧化锰锂：阳离子交换层由纯锂离子层和锂锰1：2混合层交替组成掺杂：铁（电化学性能）铬（循环性能）尖晶石结构氧化锰锂结构：具有四方对称性，一个晶胞中含有56个原子（8锂16锰32氧）掺杂：锂（循环性能）镁（电导率，循环性能）磷酸铁锂LiFePO4改性：加入导电性物质（炭黑、炭、碳纳米管）：提高导电性能，可逆容量提高，循环性能好，快速充放电能力提高进行掺杂（镁，钛，锰）：提高循环性能和结晶性负极材料要求：1、正负极的电化学位差大，获得高功率电池2、高度可逆脱嵌反应，锂离子的脱嵌反应自由能变化小3、锂离子的可逆容量大，保证电池稳定的工作电压4、热力学稳定，不与电解质发生反应5、循环性好，循环寿命长6、电导率好，锂离子在负极有高扩散速率石墨质软、有滑腻感，非金属矿物质，耐高温、耐氧化、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电性能强。