負極材料對鋰離子電池迴圈性能影響

負極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，其研究物件多種多樣，主要分為兩大類：一是碳材料，包括石墨化碳材料和無定形碳材料；二是非碳材料，主要包括矽基材料、錫基材料、過渡金屬氧化物、金屬氮化物及其它合金負極材料等。 

那負極材料對鋰離子電池迴圈性能有怎樣的影響呢？

負極活性材料的物化結構性質對鋰離子的嵌入和脫出有決定性的影響。使用容易脫嵌的活性材料，充放迴圈時材料的結構變化較小，而且這種微小變化是可逆的，因此有利於延長充放迴圈壽命。

以主流的碳負極材料為例，碳的結晶度微觀結構和質地會影響鋰離子擴散係數，而鋰離子嵌入或脫嵌過程的擴散動力學決定著鋰離子電池的速率性能，因此碳的結晶度微觀結構對不同充放速率條件下的迴圈性能的影響程度也不同。

石墨化的MCF作負極時，由於其結構呈放射狀和高度石墨化，有利於Li+快速擴散。高度結晶的石墨具有高度取向性和層狀結構，使其在大電流充放迴圈性能中受到較大影響。而焦碳材料的無序性和較薄的碳層，鋰離子嵌入速率快，快充能力強，而且鋰嵌入引起體積膨脹與石墨相比則小得多，故充放迴圈過程容降率較小。

此外，從微孔儲鋰機理來看，鋰沉積在負極表面會阻塞了鋰的嵌入，由於鋰的性質很活潑，易與電解液反應而消耗電解液，從而影響鋰離子電池的迴圈性能。

近幾年，隨著材料領域的不斷發展，新型負極材料日出不窮，如含二氧化鉬或缺陷態氧化鎢的負極材料，能顯著提高鋰離子電池的迴圈性能。

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