什么是锂离子电池负极材料

锂离子电池负极材料是电池中储存锂离子的关键组成部分，石墨是最常见的负极材料，由碳原子层状结构组成，层间距约0.335纳米，允许锂离子嵌入和脱出。人造石墨和天然石墨各有特点，人造石墨循环寿命可达2000次以上，而天然石墨成本低但首次效率较低。硅基材料作为新兴负极，理论容量高达4200毫安时/克，是石墨的10倍多，但体积膨胀问题需解决。钛酸锂则具有超长寿命，可循环使用20000次以上，适合快充场景。

负极材料的结构直接影响电池性能，多孔碳材料能提供更大的比表面积，提升充电速度。硬碳材料无定形结构，有利于锂离子快速嵌入，适合高功率应用。复合负极如硅碳结合，兼顾高容量和稳定性。碳纳米管和石墨烯作为导电添加剂，可提高电子传输效率，降低内阻。不同材料搭配使用，如钛酸锂与石墨混合，能平衡能量密度和功率密度，满足不同设备需求。