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有色金属研究：锂金属电池性能分析

2022-05-31 11:03:46 来源：海通国际证券集团有限公司

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简介：在锂金属电池中，负极由锂金属制成。金属锂负极（锂离子电池负极材料技术与设备研讨会）以较高的容量（3860 mAh/g）和最负的电势（-3.040 V vs 标准氢电极）而被称为二次锂电池“圣杯”电极。理论上，锂金属电池能量密度为传统锂离子电池的2 倍。

锂金属电池革新亮点

在锂金属电池中，负极由锂金属制成。金属锂负极（锂离子电池负极材料技术与设备研讨会）以较高的容量（3860 mAh/g）和最负的电势（-3.040 V vs 标准氢电极）而被称为二次锂电池“圣杯”电极。理论上，锂金属电池能量密度为传统锂离子电池的2 倍。

金属锂和硅作为负极的优劣分析

金属锂负极除了具有理论容量大、能量密度大等优点，同时也具有锂枝晶、“死锂” 粉末化、抗空气氧气稳定性等问题。硅负极具有理论容量大、原料易于获得且环保、具有相对较低的脱锂平台电压等优点，但其易出现巨大体积膨胀的特点直接影响着电池的容量、利用率和使用安全。

锂金属电池发展展望

从最初代的不可充电的金属锂一次电池到锂离子电池，再到研发试验中的金属锂二次电池，锂电池的发展一直朝着更安全、更高能量密度的方向迈进。目前，在金属锂二次电池正极材料（全国锂电池正极材料制备与实验室仪器装备）的试验研发仍面临着各种技术难题，如Li/(CF)n 电池具有较高的质量能量密度，但目前还无法实现电池循环；Li/FeF3、Li/MnO2、Li/FeS2 电池循环性、安全性等综合性能还不能全面满足应用的要求； Li/O2、Li/H2O、Li/CO2、Li/S 电池技术尚不成熟，是研究者追求的终极目标。

风险提示

锂金属电池技术开发过程中的不确定性。