電池專用石墨作為負極對鋰離子動力電池快充性能的影響

　　自問世以來，鋰離子電池已廣泛應用于多個領域。目前，鋰離子電池不僅廣泛應用于手機、數碼相機、平板電腦等電子產品，而且在車載電源的應用中。取得了一定的突破;從鋰離子電池未來發展市場經濟需求分析來看：快充型鋰離子電池將成為鋰離子電池的重要研究方向。

　　為了提高電池專用石墨負極材料的快速充電性能，通過實驗制備了一系列由不同焦炭材料制成的石墨負極材料。并進行了粒徑、極化和XRD測試，制成了鋰離子電池費率充電和費率充電。循環測試并分析了測試結果。

　　鋰離子動力電池快充機理進行分析及電池專用石墨對鋰離子通過電池快充的影響

　　以正極鈷酸鋰和負極石墨為例，鋰離子電池充電過程中的正極和負極反應如下：

　　正反應條件方程式：LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi+xe-

　　負反應方程: xLi Xe ——6C → LixC6

　　鋰離子動力電池進行充電時，鈷酸鋰的部分Li+離開晶格可以進入不同電解液，然后遷移到負極材料活性研究物質碳的晶格(插層)中生成LixC化合物。

　　在該過程中，鋰離子在電場和濃度梯度的作用下從正電極遷移和擴散到負電極，在溶液中發生液相擴散，在石墨表面發生電化學反應，在溶液中發生固相擴散。

　　鋰在石墨中的固相擴散系數比較小(通常只有10-10 cm2.s-1左右)，這使得鋰在石墨中的固相擴散容易發展成為我們整個工作電極反應的控制研究步驟。因此，改進石墨材料和提高鋰在石墨中的固態擴散能夠有效地降低極化和鋰析出的風險，并改善鋰離子電池的快速充電性能。

　　一般企業來說，快速發展充電會導致鋰離子電池內阻增大，容量不斷下降。我們現在需要了解它的機制。目前，商用鋰離子電池的主要負極材料是石墨材料。石墨材料的使用在很大程度上解決了負極中枝晶析出的問題，大大提高了鋰離子電池的安全性，使鋰離子電池的商業化成為可能。

　　目前，常見的石墨負極材料有天然石墨、人造石墨等幾種。鋰離子動力電池在充電管理過程中，Li+從正極遷移到負極，嵌入石墨進行材料的層狀組織結構中，形成LiC6化合物，使負極之間呈現一個金黃色。負極的鋰嵌入一個過程研究主要內容包括Li+在電解液和SEI膜中的擴散、負極材料表面的電荷進行交換技術以及Li在固相中的擴散。這些過程將直接影響鋰離子電池的充電速率。鋰離子動力電池在充電管理過程中，負極會產生濃差極化和電化學極化，導致負極電位低于其實際進行穩態電位，隨著我國充電倍率的增加，極化會進一步發展增加 一方面會不斷加劇副反應的發生，另一方面會影響導致負極材料表面可以形成一種鍍層和鋰枝晶，造成安全問題和容量降低。