文档介绍：E海化 E
第 35巷第11 3期 1
2010 3』_J ShanghaiChemieal Industry
锂离子动力电池碳负极材料研究进展
常鸿雁
中国神华煤制油化工有限公司上海研究院(上海 108) 201
摘要动力电池的性能是制约电动车大规模应用的重要因素,而负极材料在动力电池的生产和应用中起着关键
的作用。动力型负极材料要围绕安全性、长寿命、一致性、低成本和较高的倍率充放电能力等方面进行深入
系统的研究。综述了锂离子动力电池碳负极材料的研究进展,比较了中间相炭微球、石墨类与硬炭类材料
的优缺点,并对提高材料高倍率充放电性能的改性方法进行了介绍。
关键词锂离子动力电池负极材料高倍率充放电
中图分类号382 x
的缺点就是价格超贵,因为大型锂离子电池没有普
0 前言
及,造价昂贵,车里的电池就要000万 3 日元(相当
随着的提于 ),整个车要 2亿日元(1512万
高,我国对原油的依赖度与日俱增,已对我国能源安元人民币),这是大多数人很难承受的。此外动力型
全构成直接威胁。另外,原油的价格波动也直接影响锂离子电池的体积较大,安全性能也会相应变差。由
7月,国际原油价此可见,价格与安全性能是锂离子电池作为动力电
格已经突破了每桶 140美元,不仅增加了中国用高池的主要瓶颈。负极材料是锂离子电池的主要材料
额外进口石油的经济压力,也使国内油品市场供之一,它的价格对电池的最终价格有一定的影响,而
求矛盾更加突}lJ。在我国石油消费结构中,交通工具其在电解液中的稳定性和热传导性对电池的安全性
消耗的石油占一半以上,且呈现连续性大幅度上升也有很大的影响。负极材料中的碳材料以其低廉的
趋势,这些迫使人们不得不在寻找新能源、发展新的价格与优异的性能一直受到人们的关注,本文主要
交通:f具方面加快步伐。动力电池和电动汽车的发综述了锂离子动力电池碳负极材料的研究进展。
展被放任越来越重要的位置,而制约电动车大规模
1 1 动力电池负极材料的研究重点
应用的霞要因素是动力电池。目前,正在研究和已经
使用的动力电池叮分为五类:铅酸蓄电池、镍镉电石墨以其低廉的价格与较好的安全性成为锂离
池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池等? 子电池负极材料的首选材料,而作为电动车用锂离
近年来,锂离子电池引起了研发者和商家的关子电池,对其所用的材料提出了更加苛刻的性能指
注。锂离子电池以其离能量密度(重量是相同容量的标要求,如要求其具有高安全性、高倍率放电、长循
镍镉或镍氢电池的一半,体积是镍镉的 40% 50%, 环寿命及良好的工艺适应性等,所以动力电池负极
镍氛的 20%~30%)、高电压(单体工作电压为 3。7V, 材料应以如下几方面作为研究的重点:
相当于三个串联的镍镉或镍氢电池)、无污染、长循(1)提高材料结构的稳定性
环寿命(>500次)、快速充放电等方面的优异性能由于负极材料的电化学循环性能取决于结构的
和日趋降低的制作成本,逐步成为未来 l0~20年内稳定性,因此为获得具有长循环寿命的动力电池,必
电动车的首选电池。2005年年底日本推出了以大型须提高负极材料的结构稳定