Quelles sont les caractéristiques des matériaux d'anode pour les batteries lithium-ion ?

L'électrode négative de la batterie lithium-ion est constituée de carbone ou de matériau non carboné, de liant et d'additifs, qui sont appliqués de manière homogène sur les deux côtés de la feuille de cuivre, séchés et roulés. La clé du succès des batteries lithium-ion est la préparation de matériaux d'anode capables d'éliminer/d'intégrer de manière réversible les ions lithium.

Quels sont les types de matériaux d'anode ?

▼Matériaux d'anode en carbone

Dans les applications pratiques, les matériaux de cathode en carbone pour les batteries lithium-ion sont essentiellement ces matériaux en carbone : graphite artificiel, graphite naturel, coke de pétrole et fibre de carbone.

▼ Matériaux d'anode à base d'étain

Les matériaux d'électrode négative à base d'étain peuvent être divisés en deux environnements généraux, l'un est l'oxyde d'étain et l'autre est l'oxyde composite à base d'étain. Les oxydes d'étain sont généralement des oxydes d'étain métallique dans divers états de valence.

▼ Matériau d'anode en nitrure de métal de transition contenant du lithium

Ce type de matériau d'électrode négative est encore au stade de la recherche et aucun produit de batterie lithium-ion n'est commercialisé avec lui en tant que matériau d'électrode négative.

▼Matériaux d'anode à base d'alliage

Il existe de nombreux types de matériaux d'anode en alliage pour les batteries lithium-ion, y compris les alliages à base d'étain, les alliages à base de silicium, les alliages à base d'aluminium et d'autres vastes exemples d'alliages, mais les matériaux d'anode en alliage n'ont pas encore formé un grand volume de limité production, et sont encore en cours de développement.

▼Matériaux d'anode de niveau nano

Les matériaux d'électrodes négatives à l'échelle nanométrique peuvent ajouter plus d'autres matériaux aux matériaux d'électrodes négatives traditionnels, ce qui peut grandement améliorer la capacité de charge/décharge et les temps de charge/décharge des batteries lithium-ion.

La sélection des principes de sélection des matériaux d'anode

• Rapport énergétique élevé : le potentiel d'électrode de l'électrode au lithium doit être inférieur ;
• Bonne réversibilité : bonne réversibilité des réactions de charge et de décharge ;
• Bonne compatibilité : bonne compatibilité avec l'électrolyte et le liant ;
• Petite surface externe : de préférence inférieure à 10m2/g,
• Densité réelle élevée : supérieure à 2,0 g/cm3 ;
• Bonne invariance : bonne invariance dimensionnelle et mécanique dans le processus d'incrustation de lithium.

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