锂离子电池正极材料简介

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划锂离子电池正极材料简介XX-2022年中国锂离子电池正极材料行业研究分析及发展趋势预测报告报告编号:行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容:一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方

2、向的正确性和科学性。中国产业调研网基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。一、基本信息报告名称:XX-2022年中国锂离子电池正极材料行业研究分析及发展趋势预测报告报告编号:咨询时,请说明此编号。优惠价:¥6750元可开具增值税专用发票Email:kf网上阅读:http:/R_JiXieDianZi/37/LiLiZiDianChiZhengJiCaiLiaoDeFaZhan温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。二、内容介绍XX-2022年中国锂离子电池正极材料行业研究分析及发展趋势预测报

3、告在多年锂离子电池正极材料行业研究结论的基础上,结合中国锂离子电池正极材料行业市场的发展现状,通过资深研究团队对锂离子电池正极材料市场各类资讯进行整理分析,并依托国家权威数据资源和长期市场监测的数据库,对锂离子电池正极材料行业进行了全面、细致的调查研究。中国产业调研网发布的XX-2022年中国锂离子电池正极材料行业研究分析及发展趋势预测报告可以帮助投资者准确把握锂离子电池正极材料行业的市场现状,为投资者进行投资作出锂离子电池正极材料行业前景预判,挖掘锂离子电池正极材料行业投资价值,同时提出锂离子电池正极材料行业投资策略、营销策略等方面的建议。正文目录第一章锂电池产业发展分析第一节国际锂电池市场

4、发展概况一、北美地区锂电池市场预估分析二、日本大型锂电池市场规模不断扩大三、德国多家企业共同开发新一代锂离子电池第二节中国锂电池行业发展综述一、我国锂电池行业发展回顾二、国内锂离子电池行业发展的有利条件三、我国锂离子电池需求大幅增长四、我国锂电池发展取得的成果五、金融危机对锂电池行业的影响六、XX年全国及主要省份锂离子电池产量分析第三节中国动力锂电池产业发展分析一、动力锂电池产业发展的重要意义二、我国动力锂电池产业发展已处于国际领先水平三、我国动力锂电池产业发展现状四、国内动力锂电池产业发展亟待解决的问题五、推动我国动力锂电池产业发展的建议第四节锂电池行业竞争分析一、锂电池产业竞争格局二、跨国

5、巨头发力锂电池市场三、中国锂电池行业竞争力浅析四、中国锂电池发展面临国外巨头竞争考验五、锂电池竞争趋向分析第五节锂电池行业发展面临的挑战与对策一、中国锂电池研发存在的主要问题二、锂离子电池行业发展的制约因素三、我国应积极发展锂动力电池产业第二章锂电池正极材料行业发展分析第一节锂电池正极材料相关概述一、锂电池正极材料简介二、主要锂电池正极材料概述三、锂离子电池正极材料好坏评估四、锂电池正极材料的性能与一般制备方法五、不同锂离子电池正极材料性能比较第二节锂电池正极材料产业发展分析一、锂电池正极材料产业发展背景二、锂电池正极材料产业发展特点三、锂电池正极材料产业发展现状四、陕西应用物理化学研究所锂电

6、池正极材料销售增长迅速第三节锂电池正极材料市场调研一、锂电池正极材料市场容量与顾客需求特点二、锂电池正极材料市场细分与主要生产厂家分析三、锂电池正极材料市场竞争影响力分析第四节锂电池正极材料研发进展一、日本成功探明用于锂电池正极材料的硅酸亚铁锂结晶结构二、锂电池正极材料研发取得重大突破三、锂电池纳米复合正极材料研发获得决定性进展第三章新型锂电池正极材料:磷酸铁锂第一节磷酸铁锂相关概述一、磷酸铁锂简介二、磷酸铁锂性能三、LiFePO4主要优点表现四、磷酸铁锂材料主要生产商锂离子电池负极材料介绍及合成方法目前,锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳素材料,如石墨、软碳、硬碳等。正在探索的负极材料有氮

7、化物、PAS、锡基氧化物、锡基氧化物、锡合金,以及纳米负极材料等。作为锂离子电池负极材料要求具有以下性能:锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输出电压高;在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插以得到高容量密度,即可逆的x值尽可能大;在插入/脱插过程中,锂的插入和脱插应可逆且主体结构没有或很少发生变化,这样尽可能大;氧化还原电位随x的变化应该尽可能少,这样电池的电压不会发生显著变化,可保持较平稳的充电和放电;插入化合物应有较好的电导率和离子电导率,这样可减少极化并能进行大电流充放电;主体材料具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的SEI膜;插入化合物

8、在整个电压范围内具有良好的化学稳定性,在形成SEI膜后不与电解质等发生反应;锂离子在主体材料中有较大的扩散系数,便于快速充放电;从实用角度而言,主体材料应该便宜,对环境无污染。一、碳负极材料碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能,并且碳材料价廉、无毒,目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入,已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,锂在其中的嵌入脱嵌不但可以按化学计量LiC6进行,而且还可以有非化学计量嵌入脱嵌,其比容量大大增加,由LiC6的理论值372mAh/g提

9、高到700mAh/g1000mAh/g,因此而使锂离子电池的比能量大大增加。目前,已研究开发的锂离子电池负极材料主要有:石墨、石油焦、碳纤维、热解炭、中间相沥青基炭微球、炭黑、玻璃炭等,其中石墨和石油焦最有应用价值。石墨类碳材料的插锂特性是:插锂电位低且平坦,可为锂离子电池提供高的、平稳的工作电压。大部分插锂容量分布在之间(vs.Li+/Li);-1插锂容量高,LiC6的理论容量为;与有机溶剂相容能力差,易发生溶剂共插入,降低插锂性能。石油焦类碳材料的插、脱锂的特性是:起始插锂过程没有明显的电位平台出现;插层化合物LixC6的组成中,x=左右,插锂容量与热处理温度和表面状态有关;与溶剂相容性、

10、循环性能好。根据石墨化程度,一般碳负极材料分成石墨、软碳、硬碳。1、石墨石墨材料导电性好,结晶度较高具有良好的层状结构,适合锂的嵌入-脱嵌,形成锂-石墨层间化合物,充放电容量可达以上,充放电效率在90%以上,不可逆容量低于。锂在石墨中脱嵌反应在0左右,具有良好的充放电平台,可与提供锂源的正极材料钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等匹配,组成的电池平均输出电压高,是目前锂离子电池应用最多的负极材料。石墨包括人工石墨和天然石墨两大类。人工石墨人工石墨是将易石墨化炭在N2气氛中于19002800经高温石墨化处理制得。常见人工石墨有中间相碳微球和石墨纤维。MCMB是高度有序的层面堆积结构,可由煤焦油或石油渣油制得

11、。在700以下热解炭化处理时,锂的嵌入容量可达以上,但不可逆容量较高。在1000以上热处理时,MCMB石墨化程度提高,可逆容量增大。通常石墨化温度控制在2800以上,可逆容量可达,不可逆容量小于10%。气相沉积石墨纤维是一种管状中空结构,具有以上的放电比容量和93%的首次充放电效率,可大电流放电,循环寿命长,但制备工艺复杂,成本较高。天然石墨天然石墨是一种较好的负极材料,其理论容量为372Amh/g,形成LiC6的结构,可逆容量、充放电效率和工作电压都较高。石墨材料有明显的充、放电平台,且放电平台对锂电压很低,电池输出电压高。天然石墨有无定形石墨和磷片石墨两种。无定形石墨纯度低。可逆比容量仅,

12、不可逆比容量在以上。磷片石墨可逆比容量仅300,不可逆比容量低于以上。天然石墨由于结构完整,嵌锂位置多,所以容量较高,是非常理想的锂离子电池负极材料。其主要的缺点是对电解质敏感、大电流充放电性能差。在放电的过程中,在负极表面由于电解质或有机溶剂化学反应会形成一层固体电解质界面膜,另外锂离子插入和脱插的过程中,造成石墨片层体积膨胀和收缩,也容易造成石墨粉化,所以天然石墨的不可逆容量较高,循环寿命有待进一步提高。改性石墨通过石墨改性,如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解炭,形成具有核-壳结构的复合石墨,可以改善石墨的充放电性能和循环性能。通过石墨表面氧化,可以降低Li/LiC6电池的不可逆容量,提高电

13、池的循环寿命,可逆容量可以达到(),石墨材料的氧化剂可选择HNO3,O3,H2O2,NO+,NO2+等。石墨氟化可在高温下用氟蒸气与石墨直接反应,得到(CF)n和(C2F)n,也可以在Lewis酸存在时,于100进行氟化得到CxFn。碳材料经氧化或氟化处理后的容量都会有所提高。(4)石墨化碳纤维气相生长碳纤维VGCF是以碳氢化合物为原料制备的负极材料,在2800处理的VGCF容量高,结构稳定。中间相沥青碳纤维。3000处理的MCF,其中心肯有层状组织的辐射状晶体结构,与石焦油一样属乱层石墨结构,它具有高的比容量和库仑效率。碳纤维的结构不同,嵌锂性能也不同,其中具有经向结构的碳纤维的充放电性能最

14、好,同心结构的碳纤维易发生与溶剂分子共嵌入现象。因此,石墨化的沥青基碳纤维的性能优于天然鳞状石墨。石墨在达到最大嵌锂限度时的体积只增加10%左右。因此,石墨在反复嵌入-脱出锂过程中能保持电极尺寸稳定,使碳电极有良好的循环性能。石墨也存在一些不足,如对电解液选择性强,只能在某些电解液中才有良好的电极性能;耐过充过放电性能差,Li+在石墨中扩散系数小,不利于快速充放电等。因此有必要对石墨改性,现已合成中间相碳微球、无定形碳、包覆石墨等,它们的充放电性能较石墨有显著的改善。2、软碳软碳即易石墨化碳,是指在2500以上的高温下能石墨化的无定形碳。软碳的结晶度低,晶粒尺寸小,晶面间距较大,与电解液的相容

15、性好,但首次充放电的不可逆容量较高,输出电压较低,无明显的充放电平台电位。常见的软碳有石油焦、针状焦、碳纤维、碳微球等。3、硬碳硬碳是指难石墨化碳,是高分子聚合物的热解碳。这类碳在2500以上的高温也难以石墨化,常见的硬碳有树脂碳、有机聚合物热解碳、碳黑。硬碳的偖锂容量很大,但它们也有明显的缺点,如首次充、放电效率低,无明显的充放电平台以及因含杂质原子H而引起的很大的电位滞后等。二、非碳负极材料1、氮化物锂过渡金属氮化物具有很好的离子导电性、电子导电性和化学稳定性,用作锂离子电池负极材料,其放电电压通常在以上。电极的放电比容量、循环性能和充、放电曲线的平稳性因材料的种类不同而存在很大差异。如Li3FeN2用作LIB负极时,放电容量为150mAh/g、放电电位在(vsLi/Li+)附近,充、放电曲线非常平坦,无放电滞后,但容量有明显衰减。Li3-xCoxN具有900mAh/g的高放电容量,放电电位在左右,但充、放电曲线不太平稳,有明显的电位滞后和容量衰减。目前来看,这类材料要达到实际应用,还需要进一步深入研究。氮化物体系属反萤石(CaF

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