《锂离子电池材料》课件.pptx
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1、锂离子电池材料PPT课件目录CONTENTS锂离子电池简介正极材料负极材料电解液电池性能与优化01锂离子电池简介商业化阶段1991年,索尼公司发布第一款商业化的锂离子电池,采用石墨作为负极材料,显著提高了电池的安全性和循环寿命。早期研究阶段20世纪70年代,锂金属作为负极的锂电池出现,但由于安全问题很快被淘汰。技术革新阶段近年来,随着电动汽车和可穿戴设备等新兴市场的快速发展,锂离子电池技术不断革新,正极材料、负极材料和电解液等方面取得重要突破。锂离子电池的发展历程正极上的电子通过外部电路传递给负极,同时锂离子从正极脱出,经过电解液传递到负极并嵌入到石墨层间。充电过程电子从负极通过外部电路传递到
2、正极,同时锂离子从负极脱出,经过电解液传递到正极并嵌入到氧化物层间。放电过程锂离子电池的工作原理高能量密度、长循环寿命、无记忆效应、自放电率低等。优点成本较高、有潜在的安全风险、充电速度较慢、对环境有污染等。缺点锂离子电池的优缺点02正极材料常见的层状氧化物正极材料包括钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)和锰酸锂(LiMnO2)等。层状氧化物正极材料的晶体结构由层状结构组成,锂离子可以在层间脱嵌,具有较高的可逆性。层状氧化物正极材料是锂离子电池中最常用的正极材料之一,具有较高的能量密度和良好的电化学性能。层状氧化物正极材料常见的聚阴离子正极材料包括氟磷酸盐(LiMPF6)、硅酸盐(L
3、i2MSiO4)和硫代硫酸盐(Li2MSiS2O5)等。聚阴离子正极材料的晶体结构由阴离子基团组成,能够提供较大的空间供锂离子嵌入和脱出,同时具有较好的电导率和化学稳定性。聚阴离子正极材料是一种新型的锂离子电池正极材料,具有较高的安全性和稳定性。聚阴离子正极材料富锂正极材料富锂正极材料是一种高容量的锂离子电池正极材料,具有较高的能量密度和良好的循环性能。常见的富锂正极材料包括富锂锰基固溶体、富锂镍基固溶体和富锂钴基固溶体等。富锂正极材料的晶体结构由富锂固溶体组成,能够提供更多的活性物质和能量存储空间,同时具有较好的电化学稳定性和循环寿命。其他正极材料其他正极材料包括复合氧化物、氮化物、碳化物等
4、新型正极材料,这些材料具有较高的能量密度、较好的电化学性能和稳定性等特点。这些新型正极材料的晶体结构和组成各不相同,但都具有较好的电化学性能和稳定性,为锂离子电池的发展提供了更多的选择和可能性。03负极材料 碳基负极材料石墨类负极材料石墨是一种典型的层状结构碳材料,具有较高的可逆容量和稳定的充放电平台,是当前商业化锂离子电池最主要的负极材料。软碳负极材料软碳是一种易石墨化的碳材料,其层间距较大,结构较为开放,有利于锂离子的嵌入和脱出。硬碳负极材料硬碳是一种难以石墨化的碳材料,其具有较高的可逆容量和良好的循环性能,是下一代锂离子电池负极材料的候选者。钛酸锂的电化学性能钛酸锂具有较高的可逆容量和稳
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