锂离子电池石墨负极材料的改性研究进展

石墨类碳负极材料作为电化学嵌锂宿主材料的研究一直是锂离子电池负极材料研究的重点。本文简述了石墨作为锂离子电池负极材料的结构,分析了石墨作为负极材料的优缺点,综述了石墨负极材料的改性方法及其研究进展,指出了石墨改性的发展方向。通过改性处理可以提高可逆比容量和首次库仑效率,改善其倍率性能和循环稳定性,有效改善石墨电极的综合电化学性能。     

炭素专利北大核心

公开号:CN110350178A公开日:2019-10-18申请人:漳州巨铭石墨材料有限公司发明人:吴国新,彭锴,张军军,等发明名称:一种锂离子电池复合石墨负极材料的制备方法本发明公开了一种锂离子电池复合石墨负极材料的制备方法,涉及锂离子电池负极材料领域。     

炭素专利

正公开号:CN110350178A公开日:2019-10-18申请人:漳州巨铭石墨材料有限公司发明人:吴国新,彭锴,张军军,等发明名称:一种锂离子电池复合石墨负极材料的制备方法本发明公开了一种锂离子电池复合石墨负极材料的制备方法,涉及锂离子电池负极材料领域。以炭素制品废料、球     

锂离子电池碳负极材料研究概述

摘锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命等优点,被广泛应用于电动汽车、储能、便携式电子产品等领域。电极材料是制约锂离子电池发展的关键。碳材料因为容量高、放电平台低、来源广泛等优点成为目前商业化锂离子电池负极材料的主流,主要包括石墨、无定形碳。文章总结了锂离子电池碳负极材料的发展历史,重点对石墨、无定型碳的储锂机理进行了分析。     

商业化的锂离子电池石墨负极材料的研究进展

综述了锂离子电池石墨负极材料的研究进展,对MCMB、天然石墨与人造石墨、炭纤维为代表的石墨负极材料目前的研究和应用现状进行了详细的论述,并对石墨类炭负极的发展作了展望。     

锂离子电池硅碳负极材料研究进展

硅基材料作为锂离子电池负极具有容量高、来源广泛以及环境友好等优势,有望替代目前应用广泛的石墨负极成为下一代锂离子电池的主要负极材料。硅和碳复合构成的锂离子电池复合负极,不但解决了充放电过程中硅体积效应大和碳容量低的问题,而且综合了碳循环性好和硅容量高的特点。从材料选择、结构设计以及电极优化方面简要介绍了硅/碳复合材料的最新研究进展,并对硅碳复合负极未来发展方向进行了展望。     

改性石墨用于锂离子电池负极

石墨可用于锂离子电池负极材料，其改性方面的研究主要有：石墨的还原、氧化、表面包膜以及物理法处理。这些方法可以改变石墨的电子状态及表面结构，能够提高石墨的性能。本文介绍了改性石墨用于锂离子电池负极的研究概况。     

锂离子电池中硅负极材料的研究进展

锂离子电池自身存在诸多优点,它的储存能量密度高,额定电压高,自放电小,电池寿命长,且工作温度区间很大,故其广泛应用于智能手机以及电动车中。构成锂离子电池的负极材料中最常见的是石墨,其层间的范德华力确保该材料在充放电过程中的稳定性以及循环使用寿命,但也存在两面性,由于晶格常数较小限制了锂离子能够插层的位置,容量值低,这限制了锂离子电池在各领域的应用。因此对高容量负极材料的探索研究得到广泛关注,硅材料因具有目前最高的理论比容量、合适的嵌锂平台、大储量等优点,引起了众多研究者的关注,成为最具潜力的下一代锂离子电池的负极材料。但其也存在一些问题,针对硅材料目前存在的问题及解决该问题的方法进行了综述。     

锂离子电池炭负极材料的研究概况

综述了作为锂离子电池炭负极材料的石墨类、非石墨类、纳米材料等方面的研究成果，介绍了上述各种材料的特点。通过对石墨类材料的改性，在炭材料中形成纳米级孔、洞、通道等都可能提高锂的可逆贮量和减少不可逆容量损失，有利于负极比容量的提高，从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量。     

沥青包覆石墨用作锂离子电池负极材料的研究

锂离子电池因其质量轻，能量密度高等优良性能，是近几年来电化学界研究的热点。但锂离子电池用石墨作负极还存在一些问题，需要对石墨改性处理。本文介绍了石墨的一种改性方法：沥青包覆石墨法，可有效降低石墨的比表面积，从而大幅度提高了石墨负极材料的首次可逆容量和库仑效率，改善电池的循环性能等。     

锰氧化物的合成及在锂离子电池中的应用进展

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低,已逐渐无法满足高能设备的大容量需求。过渡金属锰氧化物由于储量丰富、氧化形态多样、结构多元、理论比容量高、环境友好等特点,被认为是锂离子电池理想的替代负极材料之一。本文详细介绍了近年来4种锰氧化物（MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄和MnO₂）分别在纳米化和复合结构构筑两方面的材料设计及合成,总结比较了4种锰氧化物用作锂离子电池负极材料的性能,展望了锰氧化物在锂离子电池负极材料领域的发展前景和方向。     

石墨化无烟煤基锂离子电池负极材料研究

以宁夏石嘴山太西无烟煤为原料,经过粗碎、磨粉和石墨化等简单工艺制备了无烟煤基锂离子电池负极材料。测试结果表明,石墨化无烟煤基负极具有92.23%的石墨化度,表现出340.2 mA·h/g的可逆容量,与煅前石油焦基石墨负极容量相当。与针状焦基石墨负极相比较,无烟煤基石墨负极虽然克容量较低,但在电池的循环稳定性方面具有较大优势。     

酚醛树脂包覆针状焦作为锂离子电池负极材料的研究

针状焦由于具有价格低廉、来源广泛、石墨化后电性能好等优点,已经在锂离子电池负极材料中得到了广泛的应用。为改善由针状焦合成的人造石墨在锂离子电池中与电解液的相容性,提高其循环寿命,以酚醛树脂为包覆剂对针状焦进行了包覆改性,再进过碳化、石墨化制备得到了包覆改性人造石墨负极材料。研究了其电化学性能,确定了最佳的包覆量。     

旧轮胎变身电池

日前,美国橡树岭国家实验室（ORNL）通过从废弃汽车轮胎上获取炭黑,制成电池上的负极材料。该实验室表示,这种高性能、低成本的碳素负极材料,可应用在锂离子电池组上。据介绍,这个实验一旦实现产业化,即有望大幅降低电池的成本。负极材料是生产锂电池过程的关键材料,直接影响锂电池的安全性能表现。据专家介绍,目前,天然石墨占全球负极材料50％以上的份额。     

锂离子电池新型负极材料的研究进展

锂离子电池作为一种电源应用很广泛,但是在应用中存在一些不足,选取电化学性能良好的正负极材料是提高和改善锂离子电池电化学性能最重要的因素。从新型碳材料、硅基负极材料、锡基负极材料三方面介绍了目前锂离子电池的研究状况,并展望了锂离子电池负极材料的发展趋势。     

废旧锂离子电池负极石墨循环再生的研究进展

锂离子电池使用6～8年后,其容量会出现一定程度的衰减,从而产生大量废弃物。负极石墨在电池中质量分数占比为12%～21%,对其回收利用有利于保护环境和发展经济。针对废旧锂离子电池负极石墨再生为电池级石墨的方法展开综述,主要介绍了浸出煅烧组合、石墨表面涂覆、制备复合材料和杂原子掺杂的方法,并在能耗、电化学性能等方面做了简要比较。目前,在众多再循环方向中,将废旧石墨再生为电池级石墨是最合适的路径,而且能从根源上解决负极材料的再生问题。在此基础上,未来应开发更加高效环保的浸出剂,寻求多路径的低温煅烧方法,尝试其他高容量负极材料与废旧石墨复合或者石墨表面的低成本涂层,加强杂原子在石墨中掺杂机理的研究。     

无烟煤作为锂离子电池负极材料研究进展

我国的无烟煤资源丰富,价格低廉,并且与石油焦、沥青焦等原料很相似,在高温下可以转化为石墨结构,如果用在锂离子电池负极材料上必将降低大量成本。本文分析了无烟煤的结构、性能,对无烟煤作为锂离子电池负极材料的合成方法及其研究进展进行了综述,指出了无烟煤制备锂离子电池负极材料的研究方向。     

三氧化二铁和碳复合材料在锂离子电池负极中的研究新进展

综述了三氧化二铁和碳纤维、石墨烯、碳纳米管复合材料在锂离子电池负极方面的最近3年的研究成果,分析了复合材料的优缺点,并对锂离子电池负极材料的发展进行了展望。     

“双碳”背景下锂离子电池负极材料石墨化发展趋势

“双碳”目标实施计划和要求的提出为锂离子电池负极材料石墨化行业的发展提出了新的要求也带来了新的机遇。如何做到提产、节能、降耗已成为石墨化行业急需解决的难点问题。本文概述了以人造石墨作为锂离子电池负极材料其石墨化的发展现状，并对其发展趋势进行了展望。     

石墨负极材料的发展历史与研究进展北大核心

石墨目前占据着锂离子电池负极材料的主导地位,这主要得益于其丰富的储量、高能量密度、高功率密度和低成本等优势。本文主要基于石墨负极的发展历程以及石墨负极的当前研究进展和未来发展趋势,详细阐述了石墨负极在当前实际应用中所存在的几个关键性问题,讨论分析了一系列改性策略,对石墨负极的未来发展趋势进行了展望。