1、理論培訓-鋰離子電池材料1、負極材料2、正極材料 3、鋰電池用粘接劑 4、鋰電池用隔膜 5、鋰電池用電液制作 ：bruin碳負極材料 石墨軟碳硬碳石墨天然石墨天然鱗片石墨（石墨化程度高）天然土狀石墨（石墨化程度低）人造石墨天然鱗片石墨 結構 呈平面網層結構，層間是通過分子間力結合，在插入和脫出鋰離子時易發生膨脹和收縮甚至導致石墨層分層剝落，影響電池的循環壽命；層面是共價鍵結合較牢固；天然石墨有兩種晶形：六方晶形和菱形晶形；菱形晶形的可逆性能比六方晶形好，一般天然石墨含有17%的菱形石墨，通過研磨可將其含量提高的22%理化指標層面間（d002）：為兩002晶面間的距離；理想石墨的d002=3.3

2、54nm，若人造石墨的d002值越小，說明其結構越接近理想石墨，也就是石墨程度越高；石墨化度（r)：接理想石墨的程度； r=1-P P為石墨結構無序度，可用富蘭克林公式計算 富蘭克林公式：P=(d002 -3.354)/(3.44-3.354)= (d002 - 3.354)/0.086 設結構最雜亂的碳材料的d002 3.44若某石墨的d002 3.36計算其石墨化度？r1P1（3.363.354）/0.0860.93=93%碳負極材料的比容量比容量：單位質量的活性物質充電或放電到最大程度時的電量，用 mAh/g表示；理想石墨的嵌入鋰離子形成LiC6時的理論比容量是372 mAh/g其計算方

3、法如下：金屬鋰電化學比容量是3860 mAh/g ，鋰在原子量為6.94，碳的原子量是12.0138606.94/（12.016）372 mAh/g ；對于非理想石墨的理論比容量計算：Q372r=372*0.93=346；真密度：理想石墨的真密度為2.266g/cm3，其它石墨材料的真密度只接近其值，不能超過，越接近說明其結構越接近理想石墨，其石墨化度越高；比表面積：單位質量顆粒的表面積總和，用m2/g 表示；在相同質量下，顆粒越小其比表面積越大；在所有的幾何體中球的比表面積最小，因此要得到小的比表面積最好將顆粒加工成球形。在鋰離子電池中要求負極材料的比表面積越小越好，因為這樣可使形成SEI膜

4、面積少，消耗的鋰離子少，不可逆容量損失少，同時產生的氣體也少；振實密度：衡量單位體積能裝下活性物質的量；越大越好，在單位體積內可使負極活性物質裝的很多；D50：要求在1820微米之間，越小比表面積越大，越難分散，越在影響鋰離子的嵌入和脫出速度；天然石墨在電池中的優缺點優點：石墨化度高，理論比容量高；缺點：循環壽命差，要在其表面進行包覆才能使用（瀝青，環氧樹脂，酚酫樹脂等）；人造石墨是目前鋰電負極中使用的主要材料；其特點：價格便易，循環性能好，但比容量稍低；生產過程：石油焦煅燒（1300 ） 粉碎混捏成型焙燒石墨化（2800 ） 機械加工石墨粉MCMB（中間相碳微球）國內又稱CMS，其特點：循環

5、性能好，比容量高，但價格貴；軟碳：是經過高溫處理能夠轉化為石墨的無定形碳，石油焦、碳纖維等；其特點：石墨化度低，晶形尺寸小，晶面距大，較石墨能大電池充放電，（可快速充放電）且有耐過充過放的能力，但有電壓滯后的現象硬碳：是指難石墨化碳，如乙炔黑、酚醛樹脂和環氧樹脂裂解的產物；特點：晶面間距相當大，比容量高，循環性能好，但有電壓滯后，首次充放電不可逆損失大；正極材料 鈷酸鋰、鎳酸鋰和尖晶石形的錳酸鋰鈷酸鋰 可分為一次粒子（UM鈷酸鋰）和二次粒子（Seimi鈷酸鋰，經過二次燒結，結構像葡萄串） 特點：電壓高、比容量高（理論比容量274 mAh/g，實際可達145 mAh/g ，55%脫嵌）、循環壽命

6、好，易制備，但價格貴； 原料：LiCO3 或LiOH和Co3O4 設備：隧道窯、回轉窯和大功率微波爐方法：高溫固相反應 合成溫度：900-950度合成工藝：配料混合造粒燒結粉碎分級檢測包裝 理化指標D50：5-10微米，其值越小平臺越高，安全性差，且制片時易干漿，難分散；越大則平臺低；振實密度：越大越好，在單位空間可裝入更多的活性物質，但同時也要考慮到對輥時極片的柔韌性，每種正極材料都有對輥后的體積密度，它是我們控制對輥厚度的最直接依據；比如某種正極材料的對輥體積密度是3.8g/cm3，正極片的面密度是4.20.0001g/cm2，基體厚度為20微米，求對輥厚度？H= 4.20.0001/3.

7、820=110.5+20=130.5微米比表面積：越小越好；比表面越大時，在相同的固含量時與其它相比，其漿料越稠，即粘度越大；固含量：漿料中固體占整個漿重量的質量百分數；固含量越高漿料的粘度越大；PH值：不能超過11，太高使正極漿料果凍化；鎳酸鋰特點：比容量高（理論比容量274 mAh/g，實際可達190 mAh/g ），與鈷酸鋰相比價格便易；但合成困難，必需在氧氣流中反應，且易吸水，正極制漿時加工性能差，易呈果凍狀。必須與其它金屬參雜才能使用；錳酸鋰特點：價格比鈷酸鋰和鎳酸鋰都低，制備比鎳酸鋰容易，安全性好，過充時晶體發生變化不會產生爆炸，但比容量在100120 mAh/g ，較低(理論比容

8、量148 mAh/g)，高溫循環性差；鋰電池用粘接劑羧甲基纖維素鈉（CMC）CMC為白色粉末，易溶于水，形成透明的溶液，具有良好的分散能力和結合力，并有吸水和保持水分的能力，在電池中起增稠劑的作用，防止顆粒沉降；聚偏二氟乙烯（PVDF）結晶化溫度142度，結晶熔點177度，溶于NMP溶液中，隨著溫度的升高，溶解度增加，溶解速度增加，正極配方中起粘接作用。丁苯乳膠（ SBR ）丁二烯與苯乙烯的共聚物氮甲基吡咯烷酮（NMP）沸點204度，相對分子量99.13，無色液體，有氨味，極易吸水，鋰電池用隔膜分類：單層和三層（PP、PE、PP）性能指標：厚度：25、20、16微米，越薄在單位體積內裝的活性物質越 多，安全性越差透氣性：是指在一定的條件下，一定量的空氣通過隔膜所 需時間，與隔膜的孔徑和孔率有關機械強度：分為長度和垂直方向的拉伸強度刺穿強度：越大安全性越好鋰電池用電液分類：液態電解質、固態電解質和熔鹽電解質電解質：LiAsF6、LiPF6、LiClO4等，從導電率、熱穩定性和耐氧化性上看LiAsF