储能科学与技术 ›› 2017, Vol. 6 ›› Issue (6): 1223-.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0098

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锂离子电池快充石墨负极材料的研究进展及评价方法

孙方静1，韦连梅1，张家玮1，喻宁波2，吴敏昌2，乔永民2，王利军1，张  洁2   

  1. 1上海第二工业大学环境与材料工程学院，上海 201209；2上海杉杉科技有限公司，上海 201209
  • 收稿日期:2017-06-07 修回日期:2017-07-06 出版日期:2017-11-01 发布日期:2017-11-01
  • 通讯作者: 王利军，教授，主要研究方向为纳米材料电化学与环境纳米材料制备，E-mail：ljwang@sspu.edu.cn；张洁，博士，工程师，主要研究方向为高容量锂离子电极材料及电解液的匹配，E-mail：zhang.jie@shanshantech.com。
  • 作者简介:孙方静（1992—），女，硕士研究生，研究方向为锂离子石墨负极材料快充性能，E-mail：s1262988164@yahoo.com
  • 基金资助:
    浦东新区科技发展基金创新资金（PKJ2014-Z03），上海第二工业大学材料科学与工程重点学科（XXKZD1601），上海第二工业大学研究生项目基金（A01GY17F022），上海市青年科技英才扬帆计划资助（17YF1413500）。

Research progress and evaluation methods of lithium-ion battery fast-charge graphite anode material

SUN Fangjing1, WEI Lianmei1, ZHANG Jiawei1, YU Ningbo2, WU Minchang2, QIAO Yongmin2, WANG Lijun1, ZHANG Jie2   

  1. 1School of Environmental and Materials Engineering, Shanghai Polytechnic University, Shanghai 201209, China; 2Shanghai Shanshan Technology Co., Ltd., Shanghai 201209, China
  • Received:2017-06-07 Revised:2017-07-06 Online:2017-11-01 Published:2017-11-01

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摘要： 近几年，随着人们对纯电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）的需求日益见长，对高功率和高能量密度锂离子电池（LIB）的要求也越来越高。石墨是LIB最常用的负极材料，具有高能量密度、低电压、良好的电导率、资源丰富和价格低廉等优点。然而，在大电流充电时，石墨材料存在充电容量低且表面容易析锂等缺点，导致锂离子电池有效容量偏低及严重的安全问题。本文综述了快充石墨材料的研究进展，提出了几种评价材料快速充电性能的方法，为快充锂离子电池的开发提供理论指导。

关键词: 锂离子电池, 石墨材料, 快速充电, 评价方法

Abstract:

In recent years, with the growing demands of lithium-ion battery (LIB) in electric vehicles (EV) or hybrid electric vehicles (HEV), the technological requirement on the high capacity and power is becoming stronger. Graphite is the most commonly used anode material in LIB, because of its high energy density, low voltage, good electronic conductivity, abundant resource and low price. However, when the graphite anode is charging at high current, lithium plating and low capacity are common problems, resulting in a low reversible capacity of LIB and serious security issues. In this paper, the research progress of fast-charge graphite material is reviewed, and several methods are proposed to evaluate the fast-charge performance, which can provide theoretical guidance for the development of fast-charge lithium-ion battery.

Key words: lithium-ion battery, graphite material, fast-charge, evaluation method