镍钴铝锂理想的动力电池 锂离子电池的负极活性材料

镍钴铝锂

    镍钴铝锂也叫NCA，这种材料在能量密度、功率系数和使用寿命上可以说是理想的动力电池，不太讨人喜欢的主要是安全性和成本，但是用作小电池安全性的提升相当大，成本高主要是因为生产工艺要求比较高，在主流厂家稳定工艺量产后成本可以得到进一步控制二特斯拉的Model S正是通过和松下的合作，深度定制了这种电池，并在特斯拉的美国加利福尼亚工厂组装。

负极材料

    锂离子电池的负极活性材料基本上采用碳基体系，包括中间相碳微球、天然石墨和硬碳。中间相碳微球为球状，流动性好，比表面积小，易于制备性能优良的高密度电极，在中国应用较广。石墨比容量大，价格便宜，已成为锂离子电池的主流负极材料；缺点是不可逆容量稍大，并且，由于它的取向和层间滑动现象，实际辊压的极板中尤其是表面上的墨片层排向平行于集流体，导致锂离子扩散受影响，不利于高倍率放电，所以石墨的改性和表面包覆是主要研发方向。硬碳是指难于石墨化的碳材料，通常具有较大的比容量、较宽的嵌锂电位变化范同和大于石墨的锂离子扩散系数，特别符合HEV对大功率充电特性的要求。

    必须引起重视的材料是具有尖晶石结构的钛酸锂(Li4Ti5O12)。它在锂离子嵌入/脱嵌过程中体积基本上不发生变化（零体积效应），具有非常好的循环性能，其低温性能和使用寿命都极佳，而且可以快速充放电，安全性也非常好。同时，凶为它具有较高的氧化/还原电位，能保障化学电源的良好输出特性及高功率循环稳定性，是长寿命大功率锂离子电池最合适的负极材料。其缺点是能量密度实在太低，成本也实存太高，所以比较适合增程式电动车，三菱的i-MiEV就采用了这种技术路线。