锂电池负极材料有哪些核心性能指标?

作为动力电池的关键组成结构,锂电池负极材料有哪些核心性能指标呢?锂电池负极材料核心性能指标,包括粒度、振实密度、真密度、放电容量、首次效率,循环性能、倍率性能等等。

下面我们来介绍这些性能指标的含义:

(1)比表面积(以及粒度):指单位质量物体具有的表面积,颗粒越小,比表面积就会越大。小颗粒、高比表面积的负极,锂离子迁移的通道更多、路径更短,倍率性能就比较好,但由于与电解液接触面积大,形成SEI膜的面积也大,首次效率也会变低。

(2)振实密度:是依靠震动使得粉体呈现较为紧密的堆积形式下,所测得的单位容积的质量,单位为g/cm3。

锂电池图片

(3)真密度:材料在绝对密实状态下(不包括内部空隙),单位体积内固体物质的重量,单位为g/cm3。

(4)首次效率:部分锂离子从正极脱出并嵌入负极后,无法重新回到正极参与充放电循环,导致首次充放电效率不是100%。

(5)循环寿命和膨胀:膨胀和循环寿命是正相关的关系,负极膨胀后,一是会造成卷芯变形,负极颗粒形成微裂纹,SEI膜破裂重组,消耗电解液,循环性能变差;二是会使隔膜受到挤压、尤其极耳直角边缘处对隔膜的挤压较严重,极易随着充放电循环的进行引起微短路或微金属锂析出。

(6)倍率性能:与循环寿命和膨胀相同,各向同性的负极,锂离子传输通道多,解决了各项异性结构中嵌入脱出的入口少、扩散速率低的问题,对大电流充放电也有作用。

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