鋰離子二次電池的性能是個(gè)非常復(fù)雜的綜合效應(yīng)，正、負(fù)極材料的選擇、電解質(zhì)與溶劑的匹配、電極與電解質(zhì)的相溶性、電極與電解質(zhì)中添加劑的使用、電極制作、電池的組裝工藝、電池的使用情況等，無(wú)不對(duì)電池有著復(fù)雜的影響。而電池的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)是電池技術(shù)的關(guān)鍵因素。本文僅對(duì)負(fù)極材料和電解質(zhì)進(jìn)行研究分析。

1.負(fù)極材料

目前鋰離子二次電池的負(fù)極材料主要有兩大類：碳負(fù)極材料和非碳（金屬氧化物）材料。

1.1 非碳負(fù)極材料

目前碳是鋰離子二次電池較好的負(fù)極材料。但碳負(fù)極材料存在第一次充放電不可逆容量損失，當(dāng)過(guò)充電時(shí)，碳電極表面易析出金屬鋰，會(huì)形成枝晶引起短路，高溫制備時(shí)易引起熱失控等缺點(diǎn)。因此在研究碳負(fù)極材料的同時(shí)，學(xué)者們也在尋找新型負(fù)極材料。如SnO、Wo2、MoO2、VO2、TiO2、LinFe2O3等金屬氧化物。

我國(guó)科學(xué)家對(duì)非碳負(fù)極材料，進(jìn)行了大量研究，如吳宇平、萬(wàn)春榮等對(duì)錫的氧化物負(fù)極材料進(jìn)行了深入研究。他們制備氧化錫及其氧化亞錫的混合物的方法如下：將SnCl4及其與一定摩爾比的SnCl2分別溶解在稀鹽酸溶液中，加入氨水，使其形成凝膠，然后在800℃下于空氣氣氛中灼燒。粉碎后，與10%的導(dǎo)電碳墨和5%的PDVF（NMP的4%溶液）混合均勻，涂在不銹鋼網(wǎng)上，干燥成膜，在無(wú)水無(wú)氧的手套箱中組裝成模型鋰二次電池。經(jīng)電化學(xué)測(cè)量，氧化錫、氧化亞錫及其9：1的混合物作為負(fù)極材料的可逆容量分別為515mAh/g、511mAh/g 和565mAh/g，經(jīng)分析氧化錫、氧化亞錫與它們的組成關(guān)系變化不大。鋰在插入錫的氧化物負(fù)極中存在不可逆反應(yīng)，他們研究認(rèn)為主要是由于電解液的分解和縮合等反應(yīng)造成的。但錫的氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料是具有較好的應(yīng)用前景的。

他們用三種方法合成鋰鈦復(fù)合氧化物L(fēng)iTiO。將制備的鋰鈦復(fù)合氧化物和乙炔黑、聚四氟乙烯（PTFE）按8：1：1質(zhì)量比混合均勻，壓制在鎳網(wǎng)上，制成研究電極，用x-射線對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)鋰的嵌入對(duì)衍射圖譜沒(méi)有重大影響，衍射峰的位置和相對(duì)強(qiáng)度基本沒(méi)變化，說(shuō)明了嵌鋰過(guò)程不發(fā)生收縮或膨脹，是一種性能較良的嵌鋰材料，適宜作固態(tài)高分子鋰離子二次電池的電極材料。

2 電解質(zhì)

電解質(zhì)的研究開(kāi)發(fā)對(duì)鋰離子二次電池的性能也是非常重要的?？梢哉f(shuō)鋰離子電池的成本主要取決于電解質(zhì)的成本。鋰離子電池對(duì)電解質(zhì)的要求是：應(yīng)有較高的離子導(dǎo)電性；對(duì)電極有高的鋰嵌入量和相容性；有機(jī)溶劑的分解電壓要高，以減少自放電和電池內(nèi)部的氣體壓力；使用安全無(wú)污染、價(jià)格低廉、重量輕、可設(shè)計(jì)成多種形狀。

目前鋰離子二次電池中采用的電解質(zhì)可分為兩大類：液體電解質(zhì)和固體電解質(zhì)。液體電解質(zhì)主要使用鋰鹽溶解于有機(jī)溶劑中制備的；固體電解質(zhì)主要是采用高分子材料為基體的聚合物。

根據(jù)分析，由于碳材料制備容易、儲(chǔ)鋰容量高，對(duì)鋰電位低，理論研究較成熟，故仍將在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)中應(yīng)用，特別是對(duì)碳納米材料作為電極材料的研究將是今后研究的熱點(diǎn)之一。對(duì)非碳材料適應(yīng)電池的輕、薄、高能的發(fā)展需要，因此非碳材料作為鋰離子電池的負(fù)極材料的研究，也將是負(fù)極材料研究的重要方向。

依據(jù)對(duì)電解質(zhì)的研究分析，液態(tài)電解質(zhì)由于離子導(dǎo)電性較好、制備容易，仍將是實(shí)驗(yàn)研究方向之一。但隨著鋰離子二次電池的發(fā)展要求，采用固體電解質(zhì)作為電池的電解質(zhì)材料的研究，必將成為今后研究的重點(diǎn)和發(fā)展方向。