Question

锂电池负极材料

Answer 1

锂离子电池的负极材料主要可以分为碳基和非碳基两类，其中碳基材料包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳，非碳基材料包括硅基材料（硅氧、硅碳、硅基合金）、钛酸锂、锡基材料等。

相较于正极材料领域磷酸铁锂与三元材料分庭抗礼的局面，负极材料的技术路线相对单一。人造石墨凭借性能稳定、循环性能好、安全性能高、技术发展成熟等优势，常年占据锂电池负极材料市场的绝对主流地位，市场份额超80%。

简介：

负极材料是锂离子电池的重要原材料之一。负极材料对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。从锂电池工作原理来看：在充电过程中，锂离子从正极材料中分离，经过电解液嵌入至负极材料中。

与此同时，电子由负极材料运动至正极材料。由于负极材料具有较多的微孔，因此到达负极的锂离子将嵌入至微孔中，锂离子可嵌入负极材料的数量越多，电池的充电容量越高。

在放电过程中，锂离子从负极材料中脱离，经过电解液嵌入至正极材料。负极的锂离子此时，嵌入至正极材料的锂离子数量越多，电池的放电容量越高。

Answer 2

锂离子电池负极材料目前的商业应用主要为碳材料。大多数锂离子电池使用石墨类负极，因为石墨具有良好的可用性、优异的电子导电性和低成本。然而，石墨类负极的缺点，特别是其低比容量，引起对替代负极材料开发的广泛研究。硅炭复合材料已成为一种有前景的石墨替代材料。这种新型负极得益于硅的高容积和比容量，同时炭基体保持了材料的结构完整性和电稳定性。硅炭负极材料是目前商业化的主要替代石墨负极材料之一  。