鉅大LARGE | 點擊量：1053次 | 2018年10月05日
鋰電池包6大新材料，未來潛力巨大
當前鋰電池包材料容量較低，不能滿足終端對鋰電池日益增長的需求。我們需要新的材料或者技術去實現鋰電池包的突破，鋰電池包一切活動皆基于材料,未來更需要功能多樣化的材料。我們來看看有哪些新材料的突破在未來潛力不可限量?
以下幾種鋰電池包材料被業內人士一直看好，或將成為打破鋰電池包障礙的突破口。下面小編就來一一為大家介紹。
1、鈦酸鋰
近年來，國內對鈦酸鋰的研發熱情較高。
鈦酸鋰的優勢主要有:
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
循環壽命長，屬于零應變材料，不生成傳統意義的SEI膜;
安全性高，其插鋰電位高，不生成枝晶，且在充放電時，熱穩定性極高;
可快速充電。
劣勢:目前限制鈦酸鋰使用的主要因素是價格太高，高于傳統石墨，另外鈦酸鋰的克容量很低，為170mAh/g左右。只有通過改善生產工藝，降低制作成本后，鈦酸鋰的長循環壽命、快充等優勢才能發揮作用。結合市場及技術，鈦酸鋰比較適合用于對空間沒有要求的大巴和儲能領域。
2、石墨烯
優勢:石墨烯自2010年獲得諾獎以來，廣受全球關注，特別在中國。國內掀起了一股石墨烯研發熱潮，其具諸多優良性能，如透光性好，導電性能優異、導熱性較高，機械強度高。
作為正負極添加劑，可提高鋰電池包的穩定性、延長循環壽命、增加內部導電性能。
劣勢:鑒于石墨烯當前的批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰電池包中使用。
3、硅碳復合負極材料
優勢:硅碳復合材料作為未來負極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余，其產業化后，將大大提升電池的容量。
劣勢:充放電過程中，體積膨脹可達300%，這會導致硅材料顆粒粉化，造成材料容量損失。同時吸液能力差。循環壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段解決以上問題，且部分企業已經取得了一定進展。
4、富鋰錳基正極材料
高容量是鋰電池包的發展方向之一，但當前的正極材料中磷酸鐵鋰的能量密度為580Wh/kg,鎳鈷錳酸鋰的能量密度為750Wh/kg，都偏低。富鋰錳基的理論能量密度可達到900Wh/kg，成為研發熱點。
富鋰錳基作為正極材料的優勢有:能量密度高、主要原材料豐富。
劣勢:首次放電效率很低、材料在循環過程析氧，帶來安全隱患、循環壽命很差、倍率性能偏低。但潛力巨大。
5、涂覆隔膜
隔膜對鋰電池包的安全性至關重要，這要求隔膜具有良好的電化學和熱穩定性，以及反復充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。
涂覆隔膜的作用是:
提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路;
涂覆材料熱傳導率低，防止電池中的某些熱失控點擴大形成整體熱失控。
6、碳納米管
碳納米管自身具有優良的導電性能，同時由于其脫嵌鋰時深度小、行程短，作為負極材料在大倍率充放電時極化作用較小，可提高鋰電池的大倍率充放電性能。利用其獨特的中空結構、高導電性及大比表面積等優點作為載體改善其他負極材料的電性能。
缺點:碳納米管直接作為鋰電池包負極材料時，會存在不可逆容量高、電壓滯后及放電平臺不明顯等問題。
總之，以上這些鋰電池包新材料在未來的市場前景不可小覷，業內專家一直看好，是最具潛力的鋰電池包新材料。雖然目前它們還有一些劣勢和不足，但是在未來它們都將不斷完善，突破自身，成為最具潛力的鋰電池包新材料。
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