鋰離子電池負(fù)極材料:（1）碳材料：石墨化碳材料、無定型碳材料。如石墨、軟碳、中間相碳微球已在國內(nèi)有開發(fā)和研究，硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中。（2）其它材料：氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金、納米氧化物等。

負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負(fù)極反應(yīng)：放電時鋰離子脫插，充電時鋰離子插入。充電時：xLi+xe6C-LixC6放電時：LixC6→xLi+xe+6C大體分為以下幾種：

第一種是碳負(fù)極材料：石墨化碳材料、無定型碳材料。如石墨、軟碳、中間相碳微球已在國內(nèi)有開發(fā)和研究，硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中。實際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。同第二種是錫基負(fù)極材料：錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

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根據(jù)彭博社的報道，目前“鎢”的價格在歐洲的漲幅已經(jīng)達(dá)到52%，是所有22種主要原材料中漲幅*劇烈的，而且“鎢”的價格已經(jīng)連續(xù)增長了6個月了，更是創(chuàng)下了這種材料自2012年以來的連漲記錄。至于美國，其實早在2012年，美國前總統(tǒng)奧巴馬就因為當(dāng)時中國縮減“鎢”和“稀土”等高污染原材料的產(chǎn)能，直接把中國告上了WTO。然而，事實卻已經(jīng)一次次的證明，一旦涉及到要觸動自己的國家利益，西方國家可不會真的為中國人考慮，而是會毫不猶豫地選擇維護(hù)他們的利益。

第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

第四種是合金類負(fù)極材料：包括錫基合金、硅基合金、褚基合金、鋁基合金、梯基合金、鎂基合金和其它合金，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

第五種是納米級負(fù)極材料：納米碳管、納米合金材料。

第六種納米材料是納米氧化物材料：目前合肥翔正化學(xué)科技有限公司根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展*新動向，諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大的提高鋰電池的沖放電量和充放電次數(shù)。

幾個與鋰離子電池負(fù)極材料有關(guān)的概念

電化學(xué)容量：單位質(zhì)量的活性物質(zhì)充電或放電到*大程度時的電量，一般用mAh/g表示。

不可逆容量損失：在充放電過程中，電極的充放電效率低于100%，及放電的電化學(xué)容量低于充電，損失的部分被稱為不可逆容量損失。電極電位：理想的負(fù)極材料的電極電位應(yīng)與金屬鋰接近，隨鋰的嵌入量不同變化不大。石墨的電極電位在0.4V到0.0V之間變化，是比較合適的負(fù)極材料。
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充放電倍率：反應(yīng)電池充放電的快慢。

循環(huán)性：電極材料在反復(fù)充放電過程中保持電化學(xué)容量的能力。電池循環(huán)性與電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性有關(guān)。

鋰離子電池負(fù)極材料存在問題

（1）電壓滯后，即鋰的嵌入反應(yīng)在0~0.25V之間進(jìn)行（相對于Li+/Li）而脫嵌反應(yīng)則在1V左右發(fā)生；

（2）理論上還需進(jìn)一步深化。這有賴于各種高純度、結(jié)構(gòu)規(guī)整的原料及碳材料的制備和更為有效的結(jié)構(gòu)表征方法的建立。

鋰離子電池負(fù)極材料發(fā)展方向

（1）更小的納米尺度的嵌鋰微結(jié)構(gòu)。

（2）制備高純度和規(guī)整的微結(jié)構(gòu)碳負(fù)極材料。

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鋰離子電池的正極材料有很多種，按正極材料的不同，可分為鈷酸鋰，錳酸鋰，三元材料，磷酸鐵鋰和鈦酸鋰等。三元鋰電池是指使用鎳、鈷、錳三種過渡金屬氧化物作為正極材料的鋰電池，由于它綜合了鈷酸鋰，鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點，性能優(yōu)于以上任一單一組分正極材料。實驗分析標(biāo)明，三種不同化合價的元素形成了超晶格結(jié)構(gòu)，三種組分之間存在明顯的協(xié)同效應(yīng)，使得材料更加穩(wěn)定，且放電平臺高達(dá)3.6V，因此被認(rèn)為是*有應(yīng)用前景的正極材料之一。三元電池具有能量密度高，安全穩(wěn)定性好，支持高倍率放電等優(yōu)異的電化學(xué)特性，以及價格適中的成本優(yōu)勢，在消費類數(shù)碼電子產(chǎn)品，工業(yè)設(shè)備，醫(yī)療儀器等中小型鋰電池領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，并在智能機(jī)器人，AGV物流車，無人機(jī)和新能源汽車等動力鋰電池領(lǐng)域顯示出了強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

目前對三元材料的研究主要集中在前驅(qū)體的制備，材料的合成以及電化學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系上。該材料中大部分過渡金屬元素Ni、Co、Mn分別以+2、+3、+4價態(tài)存在，在充放電過程中，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的只有Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+，Mn基本不參與電化學(xué)反應(yīng)，只是起到穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的作用。關(guān)于制備方法，工業(yè)上常用的合成方法有：高溫固相法，共沉淀法，溶膠-凝膠法，水熱合成法，燃燒法等。三元材料是一種綜合性能優(yōu)越的鋰電池正極材料，在一定范圍內(nèi)改變?nèi)N材料的摩爾配比，并加入相應(yīng)的添加劑（粘結(jié)劑，導(dǎo)電劑，集流體等），可以得到在某一方面有突出的表現(xiàn)特性，比如動力型三元鋰電池，容量型三元鋰電池，超低溫三元鋰電池等等。

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