终锂离子电池材料
锂电池负极材料大体分为以下几种
锂电池负极材料大体分为以下几种：第一种是碳负极材料：目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
第二种是锡基负极材料：锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。
氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。
目前没有商业化产品。
第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料，目前也没有商业化产品。
第四种是合金类负极材料：包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，目前也没有商业化产品。
第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料。
第六种纳米材料是纳米氧化物材料：目前合肥翔正化学科技有限公司根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向，诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大的提高锂电池的冲放电量和充放电次数。
锂金属电池锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极（负极）、以二氧化锰为阴极（正极），并采用有机电解液的一次性电池。
该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V(是一般碱性电池的2倍)；终止放电电压为2V；比能量大(金属锂的理论克容量为3074mAh)；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年以上)、自放电率低(年自放电率≤10%)；工作温度范围－20℃～+60℃。
该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。
锂离子电池可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。
因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。
锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在±1%之内，目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。
现在手机已十分普遍，基本上都是使用锂离子电池。
正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。
锂离子电池每种材料的作用
锂离子电池每种材料的作用1.正极材料：正极材料是锂离子电池中的重要组成部分，它能够嵌入或嵌出锂离子来完成正负极之间的电荷传递。
常用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。
正极材料的选择需要兼顾容量、循环寿命、价格等因素。
例如，钴酸锂具有高比容量和循环寿命，但成本较高，而锰酸锂具有较低的比能量但成本较低。
2.负极材料：负极材料也称为锂储存材料，常用的材料有石墨、石墨烯等。
负极材料通过嵌入和释放锂离子来实现电荷的储存和释放。
石墨具有较高的嵌锂能力和导电性能，能够很好地嵌锂离子，并且具有相对较低的成本。
3.电解质：电解质是将正负极进行隔离，同时允许锂离子在两者之间移动的关键部分。
在常见的锂离子电池中，常用的电解质有有机电解质和固体电解质两种。
有机电解质常用的是含有锂盐的有机溶液(如聚合物电解质)，这种电解质具有较高的离子导电性能。
而固体电解质是一种新型的电解质材料，具有良好的热稳定性和安全性。
4.隔膜：隔膜通常是由聚合物材料制成的薄膜，它的主要功能是将正负极隔离开，防止直接电子短路，并允许锂离子通过。
隔膜材料需要具有较高的离子传导性能和化学稳定性，以确保电池的安全性和稳定性。
5.导电剂：导电剂通常是用于增加电池正负极电导率的添加剂。
由于正负极材料通常是非金属材料，它们的电导率较低，因此需要添加导电剂来提高整个电池系统的导电性能。
导电剂通常是碳类材料，如天然石墨、碳黑等。
6.添加剂：添加剂是为了改善锂离子电池的性能而在正负极材料中加入的。
常见的添加剂有粘结剂、增容剂等。
粘结剂用于固定正负极材料的形状，增强电极和集流体之间的接触，提高电池的循环寿命。
增容剂主要用于提高正极材料的比容量和充放电速率。
在锂离子电池中，不同材料之间需要进行匹配，以确保电池的性能和循环寿命。
正负极材料的选择、电解质和隔膜的设计以及添加剂的使用，都对锂离子电池的容量、循环寿命、充放电速率、安全性等方面产生着重要的影响。
锂电池相关材料
锂电池相关材料
锂离子电池原材料构成主要有：正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
1、正极材料：在锂离子电池中市场容量最大、附加值较高，大约占锂电池成本30%，毛利率低则15%，高则70%以上。
正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。
2、负极材料：主要有碳负极材料和非碳负极材料。
其中，碳负极材料因安全、循环寿命较长，价格低廉、无毒等优点，被商品锂离子电池广泛采用，缺点则是质量比能量比较低。
非碳负极材料按组成分为锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。
有很高的体积能量密度，但循环稳定性差，不可逆容量较大，制备成本较高，因此尚未产业化。
目前真他在探索将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。
3、隔膜：隔膜是锂离子电池电解反应时，用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。
其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜，其中PE 产品主要由湿法工艺制得，PP 产品主要由干法工艺制得。
4、电解液：电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
锂电池原材料
锂电池原材料
首先，我们来介绍锂电池的主要原材料。
锂电池的主要原材料包括正极材料、
负极材料、电解质和隔膜。
其中，正极材料一般采用的是锂钴酸锂、锂镍锰钴酸锂等化合物；负极材料则主要采用石墨、石墨烯等材料；电解质一般采用锂盐溶液，而隔膜则是用于隔离正负极的材料。
其次，我们来分析锂电池原材料的特性和要求。
对于正极材料来说，其需要具
有较高的比容量、循环稳定性和安全性；负极材料则需要具有较高的锂离子扩散系数和循环稳定性；电解质需要具有较高的离子传导率和化学稳定性；隔膜则需要具有较高的穿透性和热稳定性。
最后，我们来谈谈锂电池原材料的发展趋势。
随着电动汽车、储能系统等领域
的快速发展，对锂电池的性能和安全性要求也越来越高。
因此，未来锂电池原材料的发展趋势将主要包括提高能量密度、延长循环寿命、提高安全性和降低成本等方面。
在正极材料方面，钴的替代材料、高镍材料的应用将成为发展趋势；在负极材料方面，硅基材料、锂金属等材料的应用将受到重视；在电解质方面，固态电解质、高温稳定电解质的研究将成为热点；在隔膜方面，高温稳定、耐热性能好的隔膜将成为发展方向。
总的来说，锂电池原材料是锂电池性能和稳定性的关键因素，其发展趋势将对
锂电池的性能和应用产生深远影响。
希望本文能为相关领域的研究和生产提供一定的参考和帮助。
锂离子电池原料
锂离子电池原料锂离子电池是一种常见的电池类型，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车等电子设备中。
它由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。
锂离子电池的原料主要包括锂源、正极材料和负极材料。
锂源是锂离子电池的重要原料之一。
常见的锂源有锂金属、锂合金和锂盐。
锂金属是一种非常活泼的金属，在空气中极易氧化反应，因此在制备锂离子电池时很少直接使用锂金属。
锂合金是将锂与其他金属（如铝、锂铝合金）进行合金化得到的，它们具有较高的比容量和较低的储锂电位，可以作为锂离子电池的锂源。
锂盐是锂离子电池中电解液的主要组成部分，常用的锂盐有氟化锂、六氟磷酸锂等，它们能够提供锂离子，使得电池能够进行充放电反应。
正极材料是锂离子电池中的另一个重要原料。
常见的正极材料有锰酸锂、钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂等。
锰酸锂是一种相对便宜的正极材料，具有较高的比容量和较高的工作电压，因此广泛应用于电动汽车和电动工具等领域。
钴酸锂是一种高性能的正极材料，具有较高的比容量和较高的工作电压，适用于高端电子设备。
三元材料是由镍、锰和钴组成的复合材料，具有较高的比容量和较低的成本，是目前应用最广泛的正极材料之一。
磷酸铁锂是一种相对安全稳定的正极材料，具有较高的循环寿命和较高的安全性能，适用于一些对安全性要求较高的应用场景。
负极材料也是锂离子电池的重要组成部分。
常见的负极材料有石墨和硅基材料。
石墨是一种传统的负极材料，具有较高的循环寿命和较低的成本，但比容量相对较低。
硅基材料是一种新型的负极材料，具有较高的比容量，但存在体积膨胀大、循环寿命短等问题，需要进一步研究和改进。
除了以上主要原料外，锂离子电池的电解液和隔膜也是不可忽视的重要组成部分。
电解液通常由有机溶剂和锂盐组成，它能够提供锂离子的传导路径。
隔膜主要用于隔离正负极，防止短路和电池损坏。
锂离子电池的原料选择直接影响电池的性能和安全性能。
目前，随着科技的发展，人们对电池性能和安全性能的要求越来越高，因此对锂离子电池的原料进行研究和改进变得尤为重要。
锂离子电池电极材料
锂离子电池电极材料锂离子电池是一种重要的储能设备，广泛应用于电动汽车、移动电子设备等领域。
而电极材料作为锂离子电池的核心部件，直接影响着电池的性能和循环寿命。
因此，选择合适的电极材料对于锂离子电池的性能至关重要。
目前，常见的锂离子电池电极材料主要包括锂钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、石墨、石墨烯等。
其中，锂钴氧化物因其高比容量和较低的电化学稳定性，被广泛应用于电动汽车和大容量储能系统中。
而锂镍钴锰氧化物由于其较高的比容量和较好的循环寿命，逐渐成为锂离子电池的主流电极材料。
此外，石墨和石墨烯作为负极材料，具有良好的导电性和循环稳定性，被广泛应用于锂离子电池中。
在电极材料的选择上，除了考虑材料的比容量、循环寿命等基本性能外，还需要考虑材料的成本、可持续性等因素。
因此，未来的电极材料研究方向主要包括提高材料的比容量和循环寿命，降低材料的成本，以及开发可持续性的替代材料等方面。
除了电极材料本身的性能外，电极的结构和制备工艺也对电池性能有着重要影响。
目前，常见的电极结构包括片状电极、卷式电极等。
而电极的制备工艺主要包括混合、涂覆、烘干等步骤。
合理的电极结构设计和制备工艺能够提高电极的比表面积，改善电极的导电性和离子传输性能，从而提高电池的能量密度和循环寿命。
此外，电极材料的表面涂层技术也是提高电池性能的重要手段。
通过表面涂层技术，可以有效抑制电极材料的固相界面反应，提高电极材料的循环稳定性和安全性。
目前，常见的电极表面涂层材料包括氧化物、磷酸盐、碳纳米管等。
这些表面涂层材料能够有效提高电极材料的循环寿命和安全性，是未来电极材料研究的重要方向之一。
总的来说，锂离子电池电极材料是影响锂离子电池性能的关键因素之一。
未来，电极材料的研究方向主要包括提高材料的比容量和循环寿命，降低材料的成本，开发可持续性的替代材料，优化电极结构和制备工艺，以及发展表面涂层技术等方面。
通过不断的研究和创新，相信锂离子电池电极材料的性能将会得到进一步的提升，推动锂离子电池在能源储存领域的广泛应用。
锂离子电池组所需的原材料
锂离子电池组所需的原材料锂离子电池组是一种广泛应用于电动汽车、移动设备等领域的电池组。
一个锂离子电池组所需的原材料包括以下几种：1. 锂盐锂盐是锂离子电池组中最重要的原材料之一，它通常是以锂矿石为原料制成的。
锂盐的主要种类有碳酸锂、氢氧化锂等。
在制造锂离子电池组时，需要使用锂盐作为电解液中的溶液。
2. 阴阳极材料锂离子电池组的阴阳极材料也是制造锂离子电池组必不可少的原材料之一。
锂离子电池组的阴极材料一般采用钴酸锂、镍酸锂等材料，而阳极材料则采用石墨、硅等材料。
3. 电解质电解质是锂离子电池组中的重要组成部分，它通常是一种液态或半固态的物质。
电解质的主要功能是在电池组内部传递离子，并维持电池组的稳定性。
常用的电解质有聚合物电解质、无机电解质等。
4. 金属箔金属箔是锂离子电池组中用于制作电极的材料之一。
金属箔的主要作用是提供电极的支撑，使其能够承受电池组的工作压力。
常用的金属箔有铜箔、铝箔等。
5. 粘接剂粘接剂是锂离子电池组中用于粘合各组件的材料之一。
粘接剂的主要作用是固定电池组内部的各个部件，防止其发生位移或脱离。
常用的粘接剂有聚氨酯、丙烯酸等。
6. 包装材料包装材料是锂离子电池组中用于保护电池组的材料之一。
包装材料的主要作用是防止电池组在使用过程中发生损坏，同时也起到固定电池组内部结构的作用。
常用的包装材料有聚酰亚胺、聚丙烯等。
锂离子电池组所需的原材料包括锂盐、阴阳极材料、电解质、金属箔、粘接剂、包装材料等。
这些原材料在电池组的制造过程中起到了非常重要的作用，同时也对电池组的性能和寿命产生着重要的影响。
锂离子电池原料
锂离子电池原料锂离子电池是一种使用锂离子作为电荷载体的充电电池，其广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。
作为一种高性能电池，锂离子电池的性能与其原料密切相关。
本文将介绍锂离子电池的原料及其特点。
1. 正极材料正极材料是锂离子电池中的重要组成部分，主要负责储存和释放锂离子。
目前常用的正极材料有三种：钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂。
钴酸锂具有高能量密度和循环寿命长的优点，但成本较高；镍酸锂具有高比能量和循环寿命长的特点，但容易发生自热而引发安全问题；锰酸锂具有较高的循环寿命和较低的成本，但比能量较低。
不同的应用领域会选择不同的正极材料，以满足不同的需求。
2. 负极材料负极材料是锂离子电池中另一个重要的组成部分，主要负责储存和释放锂离子的反应。
目前常用的负极材料有石墨和硅。
石墨具有稳定性好、循环寿命长的优点，但比容量较低；硅具有高比容量的特点，但容易发生体积膨胀而引发安全问题。
研究人员正在不断探索新的负极材料，以提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
3. 电解液电解液是锂离子电池中起连接正负极、传递离子的作用的介质。
常用的电解液是有机溶剂和盐类溶液的混合物。
有机溶剂通常是碳酸酯类、酯类或醚类溶剂，盐类溶液通常是锂盐的溶液。
电解液的选择要考虑到其导电性、稳定性和安全性等因素。
4. 隔膜隔膜是锂离子电池中将正负极隔离开的组件，防止短路和电池内部反应的发生。
隔膜通常由聚合物材料制成，具有良好的离子传导性和机械强度。
隔膜的选择要考虑到其离子传导性、热稳定性和耐化学品性等因素。
5. 电池壳体电池壳体是锂离子电池的外包装，主要起到保护电池内部组件的作用。
电池壳体通常由金属材料制成，如铝合金或钢板。
电池壳体的选择要考虑到其强度、导电性和防腐性等因素。
6. 其他材料除了上述的主要原料外，锂离子电池还包括其他辅助材料，如电极粘合剂、导电剂和添加剂等。
这些材料在电池的制造和性能方面起到重要的作用，如提高电池的循环寿命、安全性和性能稳定性等。
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Introduction锂离子电池（LIB）是20世纪70年代发展起来的一种集高能量密度、高输出电位、无污染、寿命长等优点于一身的新型储能电池。
至20世纪90年代商业化后已经被广泛地应用到了笔记本电脑、手机、数码相机、摄像机以及航天等众多领域。
锂离子电池主要是由膈膜、电解质、正极材料和负极材料四个部分组成。
表 1 锂离子电池常用材料电池构件材料正极活性物质LiCoO2，LiNiO2，LiMnO2负极活性物质炭材料电解质溶剂碳酸乙烯脂(EC)；碳酸丙烯脂(PC)二甲基碳酸脂(DMC)；二乙基碳酸脂(DEC)隔膜聚丙烯微孔膜其中电极材料是决定锂离子电池性能的优劣的关键因素，锂离子电池的正极、负极材料是锂离子电池研发中的重点和热点。
1 锂离子电池负极材料目前如何提高负极材料的嵌锂容量及其充放电速度是锂离子电池领域的热点，理想的锂离子电池负极材料应具有如下特点[1-3]：(1)在电极材料的内部和表面，锂离子具有较大的扩散速率，以确保电极过程的动力学因素，从而使电池能以较高倍率充放电，满足动力型电源的需要为；(2)为保证电池具有较高的能量密度和较小的容量损失，要求有较高的电化学容量和较高的充放电效率；(3)具有较高的结构稳定性、化学稳定性和热稳定性，同时与电解液和粘合剂的兼容性好，比表面积小于10 m2/g，真密度大于2.0 g/cm3；(4)保证电池具有较高且平稳的输出电压，在锂离子嵌-脱锂反应过程中自由能变化小，电极电位低，并接近金属锂；(5)有良好的电导率；(6)电极的成型性能好；(7)资源丰富，价格低廉，在空气中稳定，无毒。
目前锂离子电池中的负极材料主要有以下几种：炭质负极材料（包括石墨、硬炭和软炭），非碳负极材料（包括硅基负极材料、锡基负极材料和过渡金属氧化物负极材料）。
1.1碳材料由于碳材料具有原料较丰富、成本低廉、良好的电化学性能等优势，所以成为了开发最早应用最多的锂电池负极材料。
目前研究较多的有天然石墨、中间相炭微球、焦炭、碳纤维等[4-5]。
1.1.1石墨类材料石墨是锂离子电池碳材料中研究最多的一类。
石墨具有良好的层状结构，在较低电势存在下，锂离子能可逆地进入石墨层间形成墨插层化合物（GIC）。
J.R.Dahn证明了通过电化学的方法，锂在嵌入石墨片层结构的过程中形成了一系列的插层化合物。
锂在石墨材料层间的嵌入随着量的增加形成不同的阶。
石墨材料又可以分为天然石墨和改性石墨两种。
天然石墨又可以分成无定型土状石墨与高度结晶的鳞片石墨两种。
土状石墨纯度较低（＜90%），石墨晶面层间距约为0.336nm，嵌锂容量低，不能用作LIB 负极材料。
天然鳞片石墨纯度很高，石墨晶面层间距约为0.3354nm，它具有良好的层状结构。
锂离子能嵌入石墨层间形成GIC，其一阶GIC的理沦容量为372mAh/g，嵌锂电位低而平坦，电位平台分布在0-0.2V，电位滞后现象不明显。
但天然鳞片石墨对电解液很敏感，在许多溶剂（如PC、DME、DMSO等）中易发生溶剂共嵌，致使石墨发生层离，体积膨胀，贮锂结构遭到破坏，导电网络中断，经第一次充、放电后可逆容量急剧下降，循环性能很差[6]。
因此要对石墨材料表面进行改性处理，改性的出发点主要有以下两个：(1)适当减小石墨的外表面积来减小因形成过多的SEI膜所造成的不可逆损失以及溶剂分子的共嵌入而导致石墨的层状剥离；(2)对石墨表面进行修饰，使其表面性质均一，避免局部活性过高引起溶剂剧烈分解所造成的不可逆损失。
其中表面氧化和形成表面涂层就是针对改性出发点的两类主要的表面改性方法。
其它表面处理方法还有掺杂改性、气相氟化、等离子处理、酸处理、机械研磨、还原等，均在不同程度上提高了碳类负极的电化学性能[43]。
下面分别介绍几种气相氧化、液相氧化、引入金属和引入非金属四种改性方法。
（1）气相氧化1994年，M.Hara等人认为，在2800 ℃石墨化处理后的中间相碳微球(MCMB)的表面有一层比内部具有更高石墨化程度的碳，这层碳使得MCMB的充放电容量小并且循环性能差。
因此，他们将MCMB在空气中，于630 ℃~660 ℃下进行氧化一段时间，然后在1000 ℃下于H2气氛中处理5h，通过这种轻度气相氧化的表面处理方法来除去次表面的碳层，改性后的MCMB的循环稳定性大大增强，并且改性后的MCMB的容量衰减率也大大降低。
GUO Hua-jun等[7-8]将石墨在氧气气氛中进行轻微氧化，选择性的得到分子大小的纳米空洞，改性后的石墨额可逆容量提高了10%-30%。
他们认为，石墨的轻度氧化主要发生在锯齿面(zigzag face)、扶椅面(armchair face)和杂原子周围，从而在样品表面形成开口几十纳米的通道，并与基底平面垂直，锂可以进入纳米通道并在这里积聚。
同时，轻度氧化所形成的单分子层含氧基团有利于化学键接SEI 膜的形成，并提高SEI膜的致密程度，从而降低不可逆容量。
（2）液相氧化Y.Ein-Eli等人采用HNO3和(NH4)2S2O8为氧化剂对人造石墨进行化学氧化处理，处理后样品的粒径不变，比表面积稍有下降，氧含量由原来的970 ppm增加到1750 ppm以上，d002保持不变。
说明处理过程中并没有石墨插层化合物的生成，与未处理石墨试样相比，经HNO3和(NH4)2S2O8化学氧化处理的样品的可逆嵌理容量分别增加了9%和23%。
容量的增加主要是由于化学氧化所产生的纳米微孔和缺陷造成。
C.Menachem等人采用锂离子核磁共振和电子顺磁共振方法研究了轻度氧化处理前后的石墨试样中锂的位置。
测试结果表明，轻度氧化前石墨试样中锂主要存在于石墨层间和SEI膜中；而氧化处理后石墨试样中锂增加的位置主要在锯齿面(zigzag face)或扶椅面(armchair face)面亦或边界点上。
吴宇平等采用硫酸铈溶液作为氧化剂，经氧化后，天然石墨的稳定性、可逆容量和循环性能都得到了提高[9]。
除了氧化外，对石墨进行表面卤化处理亦可以提高其可逆容量、提高循环性能、降低内阻和自放电率，改善充放电性能。
（3）引入非金属引入的非金属元素主要是硼、硅、磷、氮、硫、氧等，而有的元素虽然对锂没有活性，但却可以促进石墨材料的结晶性能，有利于可逆容量的提高。
如磷、硼、氮等。
其中掺硼碳负极材料的研究工作更为活跃并取得众多成果。
掺入硼以后，硼原子进入到石墨微晶的晶格中，部分取代了碳的位置，由于硼的缺电子效应，使得锂能够克服周围的已嵌入的锂离子的排斥作用，嵌入到最紧邻的六元环中，带来了额外的插锂容量。
已证实在中间相沥青(MPCF)系负极材料中，采用掺硼改性后，MPCF中的锂嵌入量可提高约15%。
硼的引入方式有原子和化合物两种形式。
但对碳材料的容量影响略有不同，前者在硼的质量百分含量为9%以前基本上随硼含量的增加而线性增加，后者则在1.0～2.0%处为最大值，而且会降低不可逆容量。
（4）引入金属引入的金属元素分成主族元素（钾、镁、铝、锌等）和过渡元素（钒、镍、钻、铜、铁、银等）。
金属元素的引入有利于锂离子的扩散或可逆容量的提高。
R-Tossici等人向石墨中引入钾元素，合成化合物KC8，由于KC8的层间距比石墨大，所以在脱出锂离子之后其层间距基本保持不变，有利于锂的脱嵌循环。
P. Yu 等研究了表面沉积镍之后的石墨的电化学性能。
实验结果表明，当石墨中镍的质量分数为10%时，首次充放电的效率由59%上升到84%，可逆容量也提高了30~40 mAh.g-1。
金属在碳材料中的存在形式可以是与碳材料形成插层化合物、也可以是与碳形成X-C型或Li-X-C型化合物、还也可以与碳原子形成固溶体，如铝、镓。
上述几种方法对石墨改性的目的都是为了在石墨表面得到一层均匀、稳定、不易脱落的保护层来提高石墨电极的电化学性能。
但其它方法也是不可忽略的，如表面氧化改性处理、表面涂层改性处理、气相氟化、等离子处理、酸处理、机械研磨、还原等。
因此，可以从另一个角度对石墨进行改性与修饰，从而进一步达到对电子、溶剂化的锂离子绝缘而只对去溶剂化锂离子的导通状态。
1.1.2软碳材料（易石墨化碳）此类材料是石油渣油、石油沥青在液相进行热解、缩聚和馏出低沸点馏分的同时，进行环化与芳构化反应，得到的中间产物，如：中间相碳微球、中间相碳纤维、针状焦等。
这类材料必须进过大于2000°C的高温进行石墨化处理后才能用作LIB材料。
1.2非碳材料由于碳材料具有电位滞后和首次不可逆容量损失等缺点，所以开展了对非碳材料的研究。
这类材料包括：金属氧化物、不定型硅、金属氮化物以及合金类负极材料等。
1.2.1锂离子电池合金类负极材料金属锂能和许多金属（Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Pt、Au、Ag、Zn、Cd、Hg等）在室温下形成金属间化合物。
使锂的存储方式从原子形式变成了离子形式，使电池更加安全。
同时，锂合金几乎不存在与有机溶剂共嵌的问题。
总之，考虑实际的体积比能量、容量，锂合金不仅能优于嵌锂的碳电极，还能优于纯锂金属二次电极。
但是由于合金负极体积变化大，有明显脆性。
在商业化电池中第一个使用锂合金负极的是Matsushiita-Panasonic在扣式电池中使用Wood’s金属(Bi、Pb、Sn、Cd合金)。
日本富士胶片公司的Station锂离子电池采用无定型锡基化合物作为负极材料，不仅较好地解决了锡电池的体积变化问题，还提供了电池的比容量和容量密度。
1.2.2金属氧化物锡基氧化物是目前金属氧化物研究的主要方向，包括锡的氧化物和锡的复合氧化物两类。
它们都具有较高的嵌锂容量（＞500mAh/g）。
但是都有在充放电过程中容易发生形变、容易粉化的缺点。
锂钛氧化物的代表是Li4Ti5O12和Li2Ti3O7。
其具有尖晶结构，是一种嵌入式化合物，作为负极材料时体积变化很小，是零应变材料。
尽管Li4Ti5O12的充放电循环性能较好，且充放电的电压平稳性也较理想，效率接近100％，但Li4Ti5O12的比容量较低，并且它的可逆比容量都小于首次放电比容量。
虽然有比容量低这一大缺点，但是由充放电循环性好，所以可以在一些对比容量的要求不太高的领域应用，如用于手表、计时器和公路栏指示器等的电源中以及作为超小型二次电池使用。
钴氧化物也是氧化物中研究较多的一种负极材料。
Wallg等[10]以有机钴化物为前驱体，采用共沉淀法在低温合成了纳米C0304。
Poizot等人[11]研究了Co3O4，发现比容量较高，同时计算了其理论比容量为890mAh/g，而实际充放电过程中的可逆容量超过了理论值。
除此之外还有镍氧化物、锰氧化物、钴氧化物以及镁氧化物等氧化物负极材料。
华寿南等人[12]用铁钠复合氧化物做LIB负极材料，使用0.25mA/cm2电流密度进行放电，容量可达到360mAh/g。