锂离子电池负极材料理化参数

负极材料主要是石墨类碳材料，包括天然石墨、人造石磨和MCMB，硬炭、合金类材料和Li4Ti5O12负极材料汇总类别生产厂家型号真密度SolidDensityD10D50D90Dmaxg/cm3G066.0-10.0≥2.13G1010.0-13.0≥2.15G1513.0-20.0≥2.15G2520.0-28.0≥2.15MCP14.0-17.0≥2.2MCP-120.0-25.0≥2.2MCP-1H13.0-20.02.2BTRH18.66519.48636.541BTRH28.05318.92438.505FSN20.0-26.0≥2.20FSN-113.0-17.0≥2.20FSN-417.0-23.0≥2.23HD-FSN-420.5-23.5≥2.23YT7-3823.0-27.0≥2.20CAG-3(M)9.0-13.0≥2.20CAG-3(L)12.0-16.0≥2.203H17.5-21.5≥2.243HE23.62.26TAG20.0±3.0≥2.15DAG23.5±3.0≥2.20杉杉硕能SE-49.617.630.945.42.24深泓实业316SAG8.0-10.019.0-22.035.0-44.070.0-80.02.2-2.26SAG-28.0-10.018.0-22.035.0-40.02.2-2.26SAG-R6.8-10.018.0-22.035.0-40.02.2-2.26158-B7.0-9.013.5-18.533.0-37.0≤60.02.20-2.26159-C7.0-9.015.5-18.530.0-33.0≤50.02.20-2.26NAG-411.92422.89545.241≥2.23197.0-9.016.0-19.031.0-35.0≤75.02.2-2.26319-MB86810.0-12.018.0-20.026.0-30.0≤502.2-2.26金卡本KC2-1宏远碳素M1-1515.16272.23MAG-1MAG-A19.518.928.032.22MAG-5深圳东标ML450202.25P15B-QH5916.1330.1354.642.23QH8SMGS15.72.22MGS(M)16.5±1.0≥2.08MGS(L)16.5±1.0≥2.14MGS-115.0～18.0≥2.20MGS-217.0±2.0≥2.15MGS-2C17.0±2.02.2MGS-319.92.23MGS-518.52.23HNG16.5±1.0≥2.10金润能源KMD18.0粒径/μmParticleSizeDistrbution中间相炭微球杉杉科技人造石墨杉杉科技BTR深圳斯诺天然石墨日本碳素杉杉科技818-M1687.5-10.514.0-17.034.0-36.0≤60.02.20-2.26MSG189.0-11.016.0-19.027.5-31.5≤502.2-2.255189.0-11.017.0-19.028.0-32.0≤502.2-2.269189.8917.930.528创亚CNMG-G16209.819.6933.12.19CMP115.0～18.0≥2.18CMP215.0～18.1≥2.18CMP317.0±2.0≥2.20CMP414.0-25.0≥2.20BGP17.0±2.0≥2.20金润能源K6010.8516.5221.6金润能源K3117.0长沙海容MCP-M1622.0-26.0A187.0-9.018.0-22.035.0-40.0SMG7.0-9.016.0-19.033.0-38.0NAG-187.0-9.017.0-19.033.0-38.081810.0-12.017.0-19.026.0-32.02.22-2.26818-MB7.5-9.518.5-20.530.0-35.02.20-2.26钛酸锂杉杉科技Li4Ti5O124石墨玻璃碳碳纤维碳黑晶体非对称点对称轴对称面对称天然石墨BTR复合石墨杉杉科技BTR注：①粒度的提高有利于降低首次充放电的不可逆容量损失，但由于锂离子在大粒径的石墨颗粒中扩散路径较长，扩散的动力学阻力较大，加大了阳极极化；粉末粒子间接触面积较少，电子导通能力降低，影响了随后的循环性能，随着循环次数的增加，容降加大，循环性能变坏根据结构划分堆积方式其结构时大量的随机排列的类石墨层形成的网络结构，；多共价键的组合使其具备了各向同性、高强度、高硬度、易脆裂、多微孔和低密度的特征。其突出性能为耐氧化。耐化学腐蚀，不透气性、高导电和高导热性、耐摩擦、纯度高、不沾污和良好的生物相容性。晶体学无定型炭黑：表面积大，孔隙率高，颗粒细；比较面积大于1000m2/g，颗粒尺寸小于50nm，其密度远小于石墨的理论值2.25g/CM3活性碳：表面积大，孔隙率高，颗粒细；典型的颗粒状碳；玻璃状碳对称鳞片石墨：典型的鳞片石墨产品纯度可以达到99.9％以上，石墨晶面间距(d002)为0.335nm左右，主要为2H+3R晶面排序结构，其可逆容量可达到300～350mAh/g微晶石墨（无定型）：纯度较低，在90%以下，石墨晶面间距(d002)为0.336mn左右,主要为2H晶面排序结构，锂在其中的可逆容量比较低，不可逆容量较高，所含杂质是影响其可逆容量的重要因素，而较高的不可逆容量估计与其无定型结构有直接关系天然石墨：首次效率和循环稳定性差，因此对其改性，包括氧化、还原和表面包覆；叶片状：其是各项异性的，晶体性质与单晶石墨相似；根据石墨化程度石墨类人造石墨：中间相人造石墨、普通人造石墨。易石墨化碳(软碳)难石墨化碳(硬碳)将碳材料前体经热处理后制得：原料的选择--原料的热缩聚--缩聚产物的碳化和石墨化；石墨化碳材料碳纤维改性石墨MG复合石墨CG处理人造石墨TAG石墨化中间相碳微球MCMB：是沥青类有机化合物经液相热缩合反应形成的一种微米级的各向异性球状碳材料物质，具有密度高，强度大，表面光滑和结构上呈层状有序排列等特点。合金与合金类氧化物负极储锂反应机理为：第一步放电时嵌入的锂首先与氧结合形成无定形的Li2O，同时合金元素被还原出来，分散在Li2O无定型的网络中，Li2O起到了缓冲介质的作用，因此改善了材料的循环性；随后嵌入的锂接着与合金元素发生合金化反应；在以后的充放电过程中只涉及到Li与合金元素的合金化、去合金化反应。非石墨类其前体如石油焦、油及煤焦沥青等碳化制备；还有大量C-H键；在2500K高温下石墨化后呈石墨层状结构。这些碳先形成中间体液态相，有助于形成石墨状结构所必须的三位有序转变；前躯体为固性聚合物，含C-H很少，通过固态转变；密度较小，表面多孔；软碳比硬碳更容易插入锂，易充电，安全性能好；Li4Ti5O12Li4Ti5O12尖晶石结构，可逆容量为140-160mAh/g(理论容量为167mAh/g),充放电曲线为一电位平台，电压为1.55V。在充放电过程中体积变化只有1％；高倍率充放电特性好；其嵌锂电位较高，避免了通常负极材料上的SEI膜生长和锂枝晶生长；在高倍率放电时，电池具有较高的安全性，较好的循环性。但电压平台位置也限制了它的应用，无论与哪种商品化的电池材料配对使用，都丧失了锂离子电池高功率的特性，与镍氢电池相比，在性价比方面并没有表现出明显的优势。根据石墨化程度石墨类灰份振实密度比表面积BETSurfaceArea克容量首次放电效率设计克容量压实密度(水系)PH值%g/cm3m2/gmAh/g%mAh/gg/cm3≤0.15≥1.00≤5.0≥280≥92.0≤0.15≥1.15≤3.0≥300≥92.0290-3001.4-1.6≤0.15≥1.30≤2.0≥315≥93.0290-3001.4-1.6≤0.15≥1.30≤2.0≥330≥93.0290-3001.4-1.6≤0.10≥1.321.0±0.2≥335≥93.0305-3101.53-1.57≤0.10≥1.150.5～3.0335≥92.0310-3151.60-1.700.10≥1.3≤3.0≥340≥92.0320-3251.65-1.7599.941.3892.179342.1≥92.18≤0.151.1064.084344.5294.12≤0.08≥0.971.0-1.4≥350≥90.0330-3351.53-1.57≤0.101.0-1.21.0-1.6≥340≥92.0320-3251.55-1.60≤0.08≥1.001.5-2.1≥345≥90.0330-3401.60-1.65≤0.08≥1.001.1-1.7≥345≥90.0325-3301.55-1.60≤0.50≥0.804.0-6.033588320-3251.55-1.65≤0.10≥0.901.9-2.5≥325≥90.0300-3101.4-1.5≤0.10≥0.950.9-1.5≥325≥90.0300-3101.4-1.5≤0.10≥0.702.8-3.8≥350≥90.0340-3451.65-1.700.022.263.336491.3≤0.50≥0.92.0±0.3≥340≥90.0≤0.50≥0.705.0±1.0≥340≥87.00.010.72.7370.491.7≤0.3≥1.04.0-5.0≥310≥89.0≤0.1≥1.03.0-4.0≥320≥90.0≤0.1≥1.03.0-4.0≥320≥90.0≤0.3≥1.1≤1.5≥355≥95.01.65-1.75≤0.1≥1.2≤1.2≥350≥94.00.0390.9933.335≥342.57≥92.0≤0.1≥1.01.0-1.5≥340≥95.0≤0.2≥0.952.5-3.5≥360≥93.00.745.5≥310≥90.01.5-1.650.0890.834.8835093.50.011.080.9351.692.61.042.3536092.81.781.052.8≤0.08≥1.121.5±0.4≥355≥90.0≤0.08≥1.121.7±0.3≥355≥90.0≤0.10≥1.051.7±0.4≥350≥90.0≤0.10≥1.002.0±0.3≥350≥90.00.031.131.9361.692.40.020.983.0362.30.021.122.4367.791.9≤0.08≥1.10≥20≥340.0≥88.0330-3351.5-1.6≤0.05≥1.0≤2.0≥360.0≥94.0≤0.03≥1.03.0-4.0≥360≥94.0≤0.05≥1.051.5-2.5≥355≥92.0≤0.05≥1.051.5-2.5≥360≥93.094.241.0014.139364.12≥94.240.031.123.13355.694.2≤0.50≥0.9≤5.0≥310.0≥90.5305-3101.53-1.57≤0.45≥1.10≤4.0≥310.0≥91.0310-3151.47-1.53≤0.10≥1.00≤3.0≥340.0≥93.0320-3251.55-1.60≤0.121.1-1.3≤2.0≥330.0≥91.0315-3251.53-1.57≤0.10≥0.92.8±0.2≥355.0≥90.0340-3451.55-1.601.081.9135092≤0.05≥1.00≤3.034093.0325-3351.52-1.58≥0.92≤4.2351.192.8325-3351.5-1.6≤0.1≥0.92.0-3.0≥330.0≥92.0≤0.1≥1.002.5-3.5≥345.0≥92.0≤0.3≥0.91.5-3.5≥330.0≥91.0≤0.05≥1.101.0-2.0≥360.0≥95.0≤0.1≥1.051.5-2.5≥360.0≥95.019.98≥165.010.5-11.5注：①粒度的提高有利于降低首次充放电的不可逆容量损失，但由于锂离子在大粒径的石墨颗粒中扩散路径较长，扩散的动力学阻力较大，加大了阳极极化；粉末粒子