Quali sono le caratteristiche dei materiali anodici per le batterie agli ioni di litio?

L'elettrodo negativo della batteria agli ioni di litio è realizzato in carbonio o materiale non carbonioso, legante e additivi, che vengono applicati in modo omogeneo su entrambi i lati del foglio di rame, essiccati e laminati. La chiave del successo delle batterie agli ioni di litio è la preparazione di materiali anodici in grado di rimuovere/incorporare in modo reversibile gli ioni di litio.

Quali sono i tipi di materiali anodici ?

▼ Materiali anodici di carbonio

Nelle applicazioni pratiche, i materiali del catodo di carbonio per le batterie agli ioni di litio sono fondamentalmente questi materiali di carbonio: grafite artificiale, grafite naturale, coke di petrolio e fibra di carbonio.

▼ Materiali anodici a base di stagno

I materiali per elettrodi negativi a base di stagno possono essere suddivisi in due ambienti generali, uno è l'ossido di stagno e l'altro è l'ossido composito a base di stagno. Gli ossidi di stagno sono generalmente ossidi di stagno metallico in vari stati di valenza.

▼ Materiale per anodo di nitruro di metallo di transizione contenente litio

Questo tipo di materiale dell'elettrodo negativo è ancora in fase di ricerca e non ci sono prodotti per batterie agli ioni di litio che vengono scambiati con esso come materiale dell'elettrodo negativo.

▼ Materiali anodici a base di lega

Esistono molti tipi di materiali anodici in lega per batterie agli ioni di litio, comprese leghe a base di stagno, leghe a base di silicio, leghe a base di alluminio e altri vasti esempi di leghe, ma i materiali anodici in lega non hanno ancora formato un grande volume di limitato produzione e sono ancora in fase di ulteriore sviluppo.

▼ Materiali anodici di livello nanometrico

I materiali per elettrodi negativi su nanoscala possono aggiungere altri materiali più minuti ai tradizionali materiali per elettrodi negativi, il che può migliorare notevolmente la capacità di carica/scarica e i tempi di carica/scarica delle batterie agli ioni di litio.

La selezione dei principi di selezione dei materiali anodici

• Elevato rapporto energetico: il potenziale dell'elettrodo dell'elettrodo al litio dovrebbe essere inferiore;
• Buona reversibilità: buona reversibilità delle reazioni di carica e scarica;
• Buona compatibilità: buona compatibilità con elettrolita e legante;
• Piccola superficie esterna: preferibilmente inferiore a 10 m2/g,
• Alta densità reale: maggiore di 2,0 g/cm3;
• Buona invarianza: buona invarianza dimensionale e meccanica nel processo di intarsio di litio.

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