鋰離子電池正極材料和負極材料的重要差別是電位的不同。正極材料的電位較高,負極材料的電位較低,這樣才能形成較大的電位差,是電池構成的重要前提。負極重要是用的石墨,是C的一種,正極使用的過度金屬的氧化物,如鈷酸鋰或者是錳酸鋰,磷酸鐵鋰等。
一、鋰離子電池對正極材料的基本要求
1、材料自身電位高,這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差,帶來高能量密度的電芯設計。
2、材料比表面積大,有大量的嵌鋰位置,而且鋰離子的嵌入通道相對較短,則嵌入和脫嵌更容易。
3、材料的擴散系數大,較強的嵌入和脫嵌的能力,這樣鋰離子才能在材料內部迅速移動,這是影響電芯內阻的因素,也是影響功率特性的因素。
二、鋰離子電池對負極材料的基本要求
1、允許較多的鋰離子可逆脫嵌,比容量較高。
2、在充放電過程中結構相對穩定,具有較長的循環壽命。
3、能夠與電解液形成穩定的固體電解質膜,保證較高的庫侖效率。
正極材料是鋰離子電池中最為關鍵的原材料,決定了電池的安全性能和電池能否大型化,鋰離子電池正極材料的發展引領了鋰離子電池的發展。隨著整個市場對高容量、高功率負極材料需求的逐步提升以及新一代負極材料制備工藝的逐漸成熟,市場重心也會逐步向新一代負極材料偏移。