Сырье для литиевых батарей в основном включает материалы положительных электродов, материалы отрицательных электродов, электролит и сепараторы. Выбор и соотношение этих материалов напрямую влияют на производительность и безопасность литиевых батарей.
1. Материалы катода. Материал положительного электрода является одним из наиболее важных компонентов литиевой батареи, определяющим плотность энергии и платформу напряжения батареи. Обычные катодные материалы, представленные в настоящее время на рынке, включают оксид лития-кобальта (LCO), оксид лития-марганца (LMO), фосфат лития-железа (LFP) и тройные материалы (такие как оксид лития, никеля, кобальта и марганца (NCM) и оксид лития, никеля, кобальта и алюминия (NCA).
Каждый из этих материалов имеет свои уникальные характеристики. Например, оксид лития-кобальта обеспечивает высокую удельную емкость и высокое рабочее напряжение, а фосфат лития-железа обеспечивает высокую безопасность и длительный срок службы.
2. Материалы анода. В качестве материалов отрицательных электродов обычно используются графит или другие материалы на основе углерода-. Графит обладает превосходными свойствами интеркаляции лития, хорошей проводимостью и низкой стоимостью, что делает его широко используемым в литиевых батареях.
В последние годы материалы на основе кремния- привлекли внимание благодаря своей высокой теоретической емкости, однако при практическом применении они по-прежнему сталкиваются с такими проблемами, как объемное расширение и циклическая стабильность.
3. Электролит. Электролит является средой для транспортировки ионов лития в литиевых батареях, и его характеристики напрямую влияют на емкость батареи, внутреннее сопротивление и безопасность. Обычно используемые электролиты включают жидкие электролиты, состоящие из органических растворителей и солей лития, а также твердые электролиты.
4. Диафрагма. Диафрагма является ключевым компонентом литиевых батарей. Он расположен между положительным и отрицательным электродами, изолируя их и предотвращая короткие замыкания. Кроме того, микропористая структура диафрагмы позволяет ионам лития свободно проходить, обеспечивая эффективность зарядки и разрядки аккумулятора.
