鋰離子電池負極材料的用途

鋰離子電池的負極活性材料重要為碳材料，其成功之處即在于以碳負極替代了鋰負極，從而充放電過程中鋰在負極表面的沉積和溶解變為鋰在碳顆粒中的嵌入和脫出，減少了鋰枝晶形成的可能，大大地提高了電池的安全性，但這并不表示使用碳負極不存在安全性問題。

負極活性材料的物化結構性質對鋰離子的嵌入和脫出有決定性的影響，使用容易脫嵌的活性材料，充放循環時，活性材料的結構變化小，而且這種微小變化是可逆的，因此有利于延長充放循環壽命。

不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。比如，正極材料的晶體結構穩定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來影響鋰離子電池的功率密度。

每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設計和加工制作過程中的振實密度也對電芯成品的能量密度出現影響。

影響電芯循環壽命的因素很多，與正極材料相關的，重要有正極材料活性物質在循環使用中的損耗，以及充放電過程中，材料結構的崩壞引發的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質成分，比如單質鐵和三價鐵，都會與電解液相互用途，出現不良副反應，或者造成內部微短路。

鋰離子電池的發展得益于正負極材料的發展，隨著鋰離子電池的應用范圍不斷擴大和人們對鋰離子電池性能需求越來越嚴格，對制備鋰離子電池的正負極材料的要求會越來越高，這要人們一方面對現有正負極材料進行性能改進，另一方面尋求安全性能和循環性能更加優異的替代物。