锂离子电池负极材料标准解读

doi:10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0199

储能科学与技术 ›› 2019, Vol. 8 ›› Issue (1): 215-223.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0199

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锂离子电池负极材料标准解读

周军华¹, 褚赓², 陆浩^1,3, 刘柏男⁴, 罗飞¹, 郑杰允^1,3, 陈仕谋², 郭玉国⁴, 李泓^1,3

1 溧阳天目先导电池材料科技有限公司, 江苏溧阳 213300;
2 中国科学院过程工程研究所, 北京 100190;
3 中国科学院物理研究所, 北京 100190;
4 中国科学院化学研究所, 北京 100190

收稿日期:2018-09-27 修回日期:2018-11-13 出版日期:2019-01-01 发布日期:2018-11-22
通讯作者: 李泓,研究员,研究方向为高能量密度锂离子电池,固态电池及失效分析,E-mail:hli@iphy.ac.cn。
作者简介:周军华(1991-),男,硕士研究生,主要研究方向为纳米材料在二次电池中的应用及锂离子电池硅碳负极材料,E-mail:zhoujunhua@iopsilion.com
基金资助:
国家重点研发计划（2016YFB0100300，2016YFB0100100）和中科院战略性先导科技专项（XDA09010000）资助。

Interpretation of anode material standards for lithium ion batteries

ZHOU Junhua¹, ZHU Geng², LU Hao^1,3, LIU Bonan⁴, LUO Fei¹, ZHENG Jieyun^1,3, CHEN Shimou², GUO Yuguo⁴, LI Hong^1,3

1 IOPSILION Co. Ltd., Liyang 213300, Jiangsu, China;
2 Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
3 Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
4 Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China

Received:2018-09-27 Revised:2018-11-13 Online:2019-01-01 Published:2018-11-22

摘要/Abstract

摘要： 随着锂离子电池行业的兴起，其负极材料也得到了蓬勃发展。我国在锂离子电池领域所占据的市场份额仅次于日韩，已有多家负极材料厂商处于世界先进水平。为了促进锂离子电池负极行业的健康发展，我国从2009年开始就陆续颁布了相关标准，涉及原料、产品和检测方法，提出了各项参数的具体指标，并给出了相应的检测方法，对负极材料的实际生产和应用起到了指导性作用。本文介绍了这些标准的主要内容和要点，包括晶体结构、粒度分布、密度、比表面积、pH值、水含量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量和首次充放电效率。此外，本文还对今后的标准制定工作提出了部分建议。

关键词: 锂离子电池, 负极材料, 标准, 技术指标, 检测方法

Abstract: With the rise of the lithium-ion batteries (LIBs) industry, its anode materials have also been booming. China's market share in the field of LIBs only lags behind Japan and South Korea, and many manufacturers of anode materials have reached the international advanced level. In order to promote the healthy development of anode material industry, China has promulgated relevant standards since 2009, including raw materials, products and detection methods. The specific technical indexes of physical and chemical properties are put forward, and the corresponding testing methods are given, which have played a guiding role in the actual production and application of anode materials. This paper introduces the main contents of these standards, including crystal structure, particle size, density, specific surface area, pH, moisture content, main element content, impurity element content, first discharging specific capacity and efficiency of anode materials. In addition, it also puts forward some suggestions for future setting work of standards.

Key words: lithium-ion batteries, anode materials, standards, technical indexes, testing methods

中图分类号:

TM911

周军华, 褚赓, 陆浩, 刘柏男, 罗飞, 郑杰允, 陈仕谋, 郭玉国, 李泓. 锂离子电池负极材料标准解读[J]. 储能科学与技术, 2019, 8(1): 215-223.

ZHOU Junhua, ZHU Geng, LU Hao, LIU Bonan, LUO Fei, ZHENG Jieyun, CHEN Shimou, GUO Yuguo, LI Hong. Interpretation of anode material standards for lithium ion batteries[J]. Energy Storage Science and Technology, 2019, 8(1): 215-223.

参考文献

[1] ARMAND M, TARASCON J M. Building better batteries[J]. Nature, 2008, 451(7):652-657.
[2] DUNN B, KAMATH H, TARASCON J M. Electrical energy storage for the grid:A battery of choices[J]. Science, 2011, 6058(334):928-935.
[3] CANO Z P, BANHAM D, YE S, et al. Batteries and fuel cells for emerging electric vehicle markets[J]. Nature Energy, 2018, 3(4):279-289.
[4] XU W, WANG J L, DING F, et al. Lithium metal anodes for rechargeable batteries[J]. Energy & Environmental Science, 2014, 7(2):513-537.
[5] TARASCON J M, ARMAND M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries[J]. Nature, 2001, 414:359-367.
[6] 陆浩, 刘柏男, 褚赓, 等. 锂离子电池负极材料产业化技术进展[J]. 储能科学与技术, 2016, 5(2):111-119. LU H, LIU B N, CHU G, et al. Technology review of anode materials for lithium ion batteries[J]. Energy Storage Science and Technology, 2016, 5(2):111-119.
[7] XU J T, DOU Y H, WEI Z X, et al. Recent progress in graphite intercalation compounds for rechargeable metal (Li, Na, K, Al)-ion batteries[J]. Advanced Science, 2017, 4(10):doi:10.1002/advs.201700146.
[8] 罗飞, 褚赓, 黄杰, 等. 锂离子电池基础科学问题(Ⅷ)——负极材料[J]. 储能科学与技术, 2014, 3(2):147-163. LUO F, CHU G, HUANG J, et al. Fundamental scientific aspects of lithium batteries (Ⅷ):Anode electrode materials[J]. Energy Storage Science and Technology, 2014, 3(2):147-163.
[9] IDOTA Y, KUBOTA T, MATSUFUJI A, et al. Tin-based amorphous oxide:A high-capacity lithium-ion-storage material[J]. Science, 1997, 276(5317):1395-1397.
[10] 郑杰允, 李泓. 锂电池基础科学问题(Ⅴ)——电池界面[J]. 储能科学与技术, 2013, 2(5):503-513. ZHENG J Y, LI H. Fundamental scientific aspects of lithium batteries (Ⅴ):Interfaces[J]. Energy Storage Science and Technology, 2013, 2(5):503-513.
[11] 曹勇, 严长青, 王义飞, 等. 高安全高比能量动力锂离子电池系统路线探索[J]. 储能科学与技术, 2018, 7(3):384-393. CAO Y, YAN C Q, WANG Y F, et al. The technical route exploration of lithium ion battery with high safety and high energy density[J]. Energy Storage Science and Technology, 2018, 7(3):384-393.
[12] 李泓, 郑杰允. 发展下一代高能量密度动力锂电池——变革性纳米产业制造技术聚焦长续航动力锂电池项目研究进展[J]. 中科院院刊, 2016, 31(9):1120-1127. LI H, ZHENG J Y. Development of next generation of high energy density lithium batteries for electric vehicle[J]. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2016, 31(9):1120-1127.
[13] WILSON L G, MCDERMOT H L. The structure of artificial graphites as revealed by X-ray, electron microscope, and adsorption studies[J]. Canadian Journal of Chemistry, 1957, 35:15-20.
[14] ZHU G N, WANG Y G, XIA Y Y. Ti-based compounds as anode materials for Li-ion batteries[J]. Energy & Environmental Science, 2012, 5(5):6652-6667.
[15] 刘亚飞, 陈彦彬. 锂离子电池正极材料标准解读[J]. 储能科学与技术, 2018, 7(2):314-326. LIU Y F, CHEN Y B. Interpretation of cathode material standards for lithium ion batteries[J]. Energy Storage Science and Technology, 2018, 7(2):314-326.

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Interpretation of anode material standards for lithium ion batteries

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[1]	李海涛, 孔令丽, 张欣, 余传军, 王纪威, 徐琳. N/P设计对高镍NCM/Gr电芯性能的影响[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2040-2045.
[2]	刘显茜, 孙安梁, 田川. 基于仿生翅脉流道冷板的锂离子电池组液冷散热[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2266-2273.
[3]	陈龙, 夏权, 任羿, 曹高萍, 邱景义, 张浩. 多物理场耦合下锂离子电池组可靠性研究现状与展望[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2316-2323.
[4]	易顺民, 谢林柏, 彭力. 基于VF-DW-DFN的锂离子电池剩余寿命预测[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2305-2315.
[5]	祝庆伟, 俞小莉, 吴启超, 徐一丹, 陈芬放, 黄瑞. 高能量密度锂离子电池老化半经验模型[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2324-2331.
[6]	王宇作, 王瑨, 卢颖莉, 阮殿波. 孔结构对软碳负极储锂性能的影响[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2023-2029.
[7]	孔为, 金劲涛, 陆西坡, 孙洋. 对称蛇形流道锂离子电池冷却性能[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2258-2265.
[8]	霍思达, 薛文东, 李新丽, 李勇. 基于CiteSpace知识图谱的锂电池复合电解质可视化分析[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2103-2113.
[9]	邓健想, 赵金良, 黄成德. 高能量锂离子电池硅基负极黏结剂研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2092-2102.
[10]	申晓宇, 岑官骏, 乔荣涵, 朱璟, 季洪祥, 田孟羽, 金周, 闫勇, 武怿达, 詹元杰, 俞海龙, 贲留斌, 刘燕燕, 黄学杰. 锂电池百篇论文点评（2022.4.1—2022.5.31）[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2007-2022.
[11]	张言, 王海, 刘朝孟, 张德柳, 王佳东, 李建中, 高宣雯, 骆文彬. 锂离子电池富镍三元正极材料NCM的研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(6): 1693-1705.
[12]	丁奕, 杨艳, 陈锴, 曾涛, 黄云辉. 锂离子电池智能消防及其研究方法[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(6): 1822-1833.
[13]	欧宇, 侯文会, 刘凯. 锂离子电池中的智能安全电解液研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(6): 1772-1787.
[14]	韩俊伟, 肖菁, 陶莹, 孔德斌, 吕伟, 杨全红. 致密储能：基于石墨烯的方法学和应用实例[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(6): 1865-1873.
[15]	辛耀达, 李娜, 杨乐, 宋维力, 孙磊, 陈浩森, 方岱宁. 锂离子电池植入传感技术[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(6): 1834-1846.