电池正负极材料项目创业板IPO上市咨询（2014年最新政策依据+募投可研+细分市场精确调查）综合
解决方案
北京博思远略咨询有限公司IPO事业部
二零一三年
目录
第一部分电池正负极材料项目创业板IPO上市审查要点分析 (4)
一、2014年创业板最新审核政策分析 (4)
二、专业机构在企业IPO上市过程中主要作用 (5)
第二部分电池正负极材料项目细分市场（行业研究）调查解决方案 (7)
一、创业板电池正负极材料项目细分市场调查政策依据 (7)
二、细分市场调查（行业研究）在企业IPO上市过程中的重要性 (7)
三、博思远略IPO细分市场调查研究思路及关键问题说明 (8)
四、博思远略电池正负极材料细分市场（行业研究）调查大纲 (11)
第三部分电池正负极材料项目募投可行性研究报告（甲级资质）编制解决方案 (14)
一、证监会关于募集资金运用及募投可研的编制要求 (14)
二、IPO上市募投可研与一般可研报告主要区别 (16)
三、电池正负极材料募投项目可研报告在企业上市过程中的重要作用 (16)
四、博思远略电池正负极材料募投项目（基于2014年最新大纲及审查重点）
可研方案设计原则 (16)
五、博思远略IPO募投项目可研分阶段服务内容 (17)
六、博思远略IPO募投项目可研报告标准大纲（2014最新版） (18)
七、博思远略IPO募投项目可研编制重点解决问题 (25)
第四部分博思远略最新成功案例展示 (28)
一、行业构成 (28)
二、区域构成 (28)
三、案例成果展示（包括但不限于） (28)
第五部分博思远略咨询公司介绍 (30)
一、公司基本情况 (30)
二、团队构成 (31)
三、咨询服务流程 (31)
三、博思远略服务优势 (32)
第六部分本解决方案关键词 (34)
电池正负极材料项目上市咨询方案；电池正负极材料项目上市可行性研究报告；电池正负极材料募投项目可研报告；电池正负极材料细分市场调查；电池正负极材料行业研究；证监会发审委；博思远略咨询公司；创业板IPO 上市咨询；2014年电池正负极材料项目最新募投可研编制方案；发改委甲级资质 (34)
第一部分电池正负极材料项目创业板IPO上市审查要点分析
一、2014年创业板最新审核政策分析
企业上市主要目的之一就是要募集资金，而募集资金必须投资相应的项目。创业板要求“发行人募集资金应当围绕主营业务进行投资安排”，也就是说至少60%—70%的资金应该用于主营业务项目的投资建设。研发类不产生收益的项目应该尽可能少占用募集资金。除了这个直接要求，博思远略咨询公司（甲级资质）根据证监会发审委最新审核政策对所重点审核的节点总结如下：
(1)、规模的合理性
(2)、新产品的技术成熟性
(3)、固定资产投资规模与新增收入的匹配性
(4)、与发行人历史数据的匹配性
(5)、研发类项目投资比例的合理性
根据博思远略咨询公司研究发现，创业板企业大多有服务收入比重较高，无形资产较多，企业重置成本低等特征。如果按照企业原有设备规模和技术水平进行项目设计，那么募集资金规模会很小。这使得很多企业在项目设计中做大设备投资、增加土建投资、增加铺底流动资金以完成既定的募集资金目标。这一现象十分普遍，也是造成募集资金运用部分经常被反馈的原因。采取上述策略虽然可以满足募集资金规模的要求，但是固定资产增加过多、比例增大问题难以解释。由于项目收入测算要求严谨保守，那么又出现了投入产出的匹配性问题。
为了解决上述问题，博思远略建议采取以下策略：
(1)、募集资金规模能小则小，越小问题越少；
(2)、项目设备尽量采取现有设备的最新升级型号，避免大换血；
(3)、建设规模和项目收入参照现有规模设计，不建议超过当前规模的 1.5倍；
(4)、土建投资最好自有资金出资或者实物出资以表明节约募集资金；
(5)、土建投资比例应少于30%，避免房地产投资嫌疑；
(6)、回收期控制在5年之内，内部收益率不低于20%；
(7)、项目收入规模上限不能高于市场容量预测的增加值；
(8)、选择知名工程咨询公司进行项目的审核以证明其合理性；
(9)、采用先进设备引起投资规模大增的要说明现有设备的不适用性；
(10)、募投项目市场分析与行业基本情况分析互相支持。
上述策略是上市募投项目设计中应该注意的基本问题，除此之外，上市用项目可行性研究报告应该重视风险防控措施的论述。做到项目设计合理、风险防控得当、经得起股民推敲，募集资金运用这一部分才算是符合上市要求。
二、专业机构在企业IPO上市过程中主要作用
第二部分电池正负极材料项目细分市场（行业研究）调查解决方案一、创业板电池正负极材料项目细分市场调查政策依据
二、细分市场调查（行业研究）在企业IPO上市过程中的重要性
三、博思远略IPO细分市场调查研究思路及关键问题说明
博思远略根据大量创业板、中小板上市咨询项目经验，对电池正负极材料细分市场调查研究过程中应重点解决的问题做了详细总结，并提出了实际操作建议：
关键问题一：对电池正负极材料上市企业所在细分市场和企业定位
需要根据上市企业主要产品和业务选定一个细分市场作为企业所在行业。选择的时候要注意以下问题：
1、不同的细分市场对应的市盈率不同，会影响募投项目总体的资金规模。
2、不同的细分市场会影响上市企业在该行业的市场地位。
3、主营产品的市场容量及市场份额要依据选定的行业论证。
4、选定的细分市场其发展前景和新产品发展方向会影响上市企业研发方向和研发项目设计。
5、选定的细分市场要与上市企业对自己的定位相匹配。
关键问题二：电池正负极材料细分市场容量分析注意要点
上市企业产品细分市场容量大小及其发展趋势是证监会十分关注的问题。市场容量一般用该产品的市场需求量或者市场规模（销售额）来表述。涉及近三年甚至更长时间的历史数据和未来3-5年募投项目达产时的市场容量数据。
产品的未来的市场容量应该是不断增长的，历史的数据则尊重事实。历史数据如果有较大的波动还需要进一步解释其原因，表明其不会对未来有不利影响。如果确实是周期性规律，则要在未来的市场容量预测中考虑该周期性的影响。
产品的未来的市场容量还需要保障能够容纳募投项目带来的新增产能。而募投项目新增的产品产量和当前企业的产量之和是未来拟上市企业产品的总产量，其与市场容量的比值即为市场占有率。因此，未来市场容量数据也要考虑企业市场占有率是提升还是下降。企业市场地位的上升与下降要与行业发展的趋势和竞争格局的走势相一致。
关键问题三：电池正负极材料细分市场调研数据来源
产品细分市场数据大致有以下几个来源渠道：
公开数据——权威机构或者国家公布的数据，如统计局、海关总署、电池正负极材料行业协会、相关网站、电池正负极材料行业期刊、电池正负极材料杂志、电池正负极材料研究院、知名第三方咨询公司等。
产业链数据——上下游产业数据，如关联产品数据、关键的原料或者配件数据可以用来估算产品细分市场数据。
发布数据——根据调研结果，由同行业权威机构（如报纸、协会、期刊杂志等）发布的数据。
推算数据——根据本行业及上下游行业的公开数据或者发布的数据用合理的估算方法来推算得到的数据。
四、博思远略电池正负极材料细分市场（行业研究）调查大纲
一、电池正负极材料行业主管部门、行业监管体制、行业主要法律法规及政策
1、行业主管部门及监管体制
2、行业主要法律法规及政策
二、电池正负极材料行业概况（重点）
1、企业的行业定位
2、上下游产业链及关联产业关系
3、行业市场容量分析（总的市场容量、关键设备产品的市场容量）
4、行业发展趋势分析
三、电池正负极材料行业竞争格局和市场化程度
1、行业竞争格局（自由竞争、垄断竞争、垄断）
2、市场化程度（完全开放、政府控制、国企垄断、外商主导）
四、电池正负极材料行业内的主要企业和主要企业的市场份额（重点）
1、行业内主要企业（3—6家）
2、主要企业市场份额
五、电池正负极材料行业进入障碍
1、技术壁垒
2、政策准入
3、资金规模壁垒
4、人才壁垒
5、品牌壁垒
六、电池正负极材料市场供求状况及变动原因
1、市场需求情况及其发展趋势
2、市场供给情况及其存在问题
3、供求格局及其变动原因
七、行业利润水平的变动趋势及变动原因（重点）
1、近三年行业利润水平及其变动趋势
2、影响传业利润水平变动的因素分析
八、影响行业发展的因素
1、产业政策因素
2、技术替代因素
3、行业发展瓶颈
4、国际市场冲击
5、其他因素
九、电池正负极材料行业技术水平及技术特点
1、行业技术发展历程及当前发展水平
2、行业当前主要技术及其特点
十、电池正负极材料行业特有的经营模式（重点）
1、生产模式
2、销售模式
3、盈利模式
4、其他特殊模式
十一、电池正负极材料行业的周期性、区域性、季节性特征
1、行业的周期性
2、行业的区域性
3、行业的季节性
十二、电池正负极材料行业与上下游行业之间的关系
1、发行人所处行业与上下游行业之间的关联性
2、上游行业发展状况对本行业及其发展前景的有利和不利影响
3、下游行业发展状况对本行业及其发展前景的有利和不利影响
十三、产品进口国政策及竞争环境
1、产品进口国政策及其影响
2、进口国同类产品的竞争格局
十四、公司在行业中的竞争地位
1、公司市场份额及变动趋势
2、主要竞争对手及其简要情况
3、公司的竞争优势
4、公司的竞争劣势
附件：
1、主要结论引用资料
2、市场数据引用材料
3、分析图表参考资料
4、拟发布的数据材料
5、市场容量数据推算表及基本假设
6、竞争对手资料汇总
7、行业研究报告和专家文章汇总
第三部分电池正负极材料项目募投可行性研究报告（甲级资质）编制解决方案一、证监会关于募集资金运用及募投可研的编制要求
第十二节募股资金运用
第一百四十九条发行人应披露：
（一）预计通过本次发行募股资金的总量及其依据；
（二）董事会或股东大会对本次募股资金投向项目的主要意见；
（三）募股资金运用对主要财务状况及经营成果的影响，包括对净资产、每股净资产、净资产收益率、资产负债率、盈利能力、资本结构等的影响。未披露盈利预测的，应详细披露募股资金运用的影响。
第一百五十条发行人应充分考虑实际募股资金量不足或超过所申报资金需求量的可能。所筹资金尚不能满足规划中项目资金需求的，应详细说明其缺口部分的资金来源及落实情况；所筹资金超过了规划中项目资金需求的，应披露多募资金的大体安排及资金管理措施，并披露其对财务状况和经营成果的影响。
第一百五十一条如属直接投资于固定资产项目的，发行人可视实际情况并根据重要性原则披露以下内容：
（一）各投资项目的轻重缓急及立项审批情况（如需要）；
（二）投资概算情况，预计投资规模，募股资金的具体用项及其依据，包括用于购置设备、土地、技术以及补充流动资金等方面的具体支出；
（三）所投资项目的技术含量，包括产品的质量标准和技术水平，生产方法、工艺流程和生产技术选择，主要设备选择，主要技术人员要求，研究与开发措施，核心技术及其取得方式；
（四）主要原材料、辅助材料及燃料等的供应情况；
（五）投资项目的产出和营销情况，包括产品现有和潜在生产能力，投资项目的产量、价格及产销率，替代产品，产品出口或进口替代，产品销售方式及营销措施；
（六）投资项目可能存在的环保问题及采取的措施；
（七）闲置资金（若存在）的利用计划，或资金缺口（若存在）的补充来源；（八）投资项目的选址，拟占用土地的面积、取得及处置方式；
（九）投资项目的效益分析，包括现金流、内部收益率、达产期、回收期和产品的市场生命周期等。
（十）项目的组织方式，项目的实施进展情况。
第一百五十二条发行人募股资金拟用于对外投资、与他人合资进行固定资产项目
投资的，除相应披露上述具体内容外，还应主要披露：
（一）合资方的基本情况，包括名称、法定代表人、住所、注册资本、主要股东、主要业务，与发行人是否存在关联关系等；
（二）投资规模及各方投资比例；
（三）合资方的投资方式和资金来源；
（四）合资协议中有关可能给发行人造成损失及损失处理的条款，如合资方不能按时投资，可能给发行人造成的损失以及损失的补偿方式等。
第一百五十三条发行人募股资金拟用于对外股权投资组建企业法人或其他法人的，应主要披露：
（一）拟组建企业法人或其他法人的基本情况，包括设立、注册资本、主要业务等；
（二）投资规模及各方投资比例；
（三）法人的组织及管理情况；
（四）合作方的基本情况及与发行人是否存在关联关系或竞争关系。
第一百五十四条发行人募股资金拟用于收购在建工程的，应主要披露：
（一）在建工程的已投资情况；
（二）投资来源；
（三）还需投资的金额；
（四）负债情况；
（五）建设进度；
（六）计划完成时间；
（七）收购价格的确定方式。
第一百五十五条发行人募股资金拟用于收购兼并其他法人股份或资产的，应主要披露：
（一）被收购企业的基本情况及最近一个完整会计年度及最近一期的主要财务会计数据；
（二）收购的股份或资产；
（三）所收购股份或资产的评估、定价等情况；
（四）收购兼并后参股、控股的比例及其控制情况。
第一百五十六条发行人募股资金拟投入其他用途的，应披露具体的用途，以及对发行人经营和财务的影响，包括对发行人财务结构、盈利预测、净资产收益率、股东利益等的影响。
第一百五十七条上述应披露的各类募股资金用途，如涉及关联关系及关联交易的，
应披露董事会或股东大会的决策依据。
二、IPO上市募投可研与一般可研报告主要区别
一般来说，中小板、创业板IPO募投项目可研报告（上市可研）与一般用于立项的可行性研究报告主要有以下几点区别：
1、上市募投项目项目可行性研究报告应纳入上市筹划的总体方案中，因为募集资金的投向直接关系到能否实现上市的关键问题；
2、上市募投项目可研报告需要上市咨询团队中的各中介机构（券商、律师事务所、会计师事务所、第三方调查公司）密切配合，特别是应与财务评估机构密切配合，将募集资金项目的投入产出而导致的资金流的变化纳入到总体财务预测中；
3、募集资金只能用于发展主营业务；
4、项目的财务分析应该考虑到上市公司信息披露的具体要求，
5、不再要求就发行人的募集资金投资项目是否符合国家产业政策和投资管理的规定征求国家发展与改革委员会的意见。
三、电池正负极材料募投项目可研报告在企业上市过程中的重要作用
IPO上市项目可行性研究报告主要用于IPO上市项目在国内备案并作为券商招股书底稿提交证监会。
报告一般分为两个版本：一个版本是用于前期获取发改委立项批文，另一个版本则是用于券商招股书编制并作为工作底稿。
立项用IPO上市项目可行性研究报告中涉及的项目总投资、建设地址、建设内容将体现在发改委的立项批文中，因此招股书编制用IPO上市项目可行性研究报告必须保证上述内容不变，只能调整文字、数据的配比、论证方式。
四、博思远略电池正负极材料募投项目（基于2014年最新大纲及审查重点）可研方案设计原则
1、如果您是外资企业、外商再投资企业募项目获取批复文件需要编制项目申请报告；如果企业是内资企业，但项目被纳入《政府核准的投资项目》，那么募投项目也是项目申请报告。
2、内资企业募投项目一般采取备案制，需要编制可行性研究报告。此外，企业需要环评审查，项目需要做环评、节能评估；
3、募投项目可研报告（包括项目申请报告）要解决批复获取和券商底稿两个问题，因此可分成2个版本进行编制。其中发改委申报或核准的需要投资基础数据和建设内容准确论证即可；
4、募投项目设计要求与企业历史财务数据、财务制度具有连贯性，折旧算法、毛利率、各种税率、坏账准备、应收账款比例、周转次数等应该保持一致；
5、募投项目中土地一般要求先行获取，土地投资计入项目总投资但不算作募集资金；
6、利用既有房产或者在建房产进行募投项目建设的房产价值可以用募集资金置换，土地价值不可置换；
7、募投项目产品产能设计要考虑产品的市场容量、新增产能的募投项目，企业的市场占有率要考虑原有产能和新增产能合计对市场的影响；
8、募投项目建设周期一般不超过两年；
9、募投项目一期投资不宜过大，投资过大会造成企业当期损益表现为利润下滑；
10、募投项目与企业现有产品和业务的关联性要比较分析，确定是否扩产、升级新产品还是支持企业发展的研发或营销项目；
11、募投项目必要性分析要考虑原有产能是否超负荷、是否改变经营模式以提高利润水平、是否通过规模经济降低成本、是否增加投资获得关键环节生产自动化、是否是募投项目带来新的客户、是否是有利于企业提高竞争力、是否填补行业空白、是否是支持企业转型等等；
12、募投项目的设备选型重点考虑各个项目的同类设备价格是否一致，是否有设备可以公用，对于使用企业现有设备、配套设施、人员的需要考虑对原有企业生产能力的影响；
13、募投项目如果是将企业原来外包的业务转为自主生产，那么项目的收入要包含原有业务收入和增加投资带来的新增收入两部分。
五、博思远略IPO募投项目可研分阶段服务内容
博思远略编制IPO募投项目可研报告撰写一般分为两个阶段：
第一阶段：确定募集资金总额及各个项目总投资、建设内容等关键指标数据，完成备案核准版可研报告或者申请报告撰写，上报获取批文。同期根据项目环境影响到环保局办理环评审查。
第二阶段：根据券商招股书需要，详细撰写项目投资建设的必要性、可行性、背景、市场容量分析、营销推广策略、设备选型表、投资构成描述、效益成本分析等部分。
博思远略具有甲级工程咨询资质，可以根据客户需求编制募投项目可行性研究报告、项目申请报告，为券商招股书编制提供全方位工作底稿及数据资料核实服务。
六、博思远略IPO募投项目可研报告标准大纲（2014最新版）
一、总论
（一）项目背景
1、项目名称
2、承办单位
2.1 公司介绍
2.2 公司项目承办的技术基础和优势（重点）
3、可行性研究报告编制依据
4、项目建设背景及必要性（重点）
4.1产业发展要求
4.2 市场发展与竞争要求
4.3 产品技术发展要求
4.4 企业发展的要求
4.5 项目建设的意义与影响
5、募集资金投资项目与公司现有业务及产品的关联
（二）电池正负极材料项目概况
1、拟建项目
2、建设规模与目标
3、主要建设条件
4、项目总投资及效益情况
5、主要技术经济指标
（三）主要问题说明
1、项目资金来源问题
2、项目原料供应问题
3、项目供电供水保障问题
二、电池正负极材料市场分析
（一）市场容量分析
（二）产品目标市场
（三）产品价格
（四）营销策略
1、营销策略
2、营销模式
3、促销措施
三、建设规模与产品方案
（一）项目产品方案
（二）项目建设规模
四、场址选择
（一）项目选址及用地方案
1、项目选址
2、建设地条件
（二）土地利用合理性分析
（三）征地拆迁和移民安置规划方案五、技术方案、设备方案和工程方案（一）项目技术方案
1、项目主要技术
2、项目工艺流程
（二）项目设备方案
1、设备选型原则
2、项目设备选型表
（三）项目工程方案
1、项目主要构、建筑物
2、项目建筑工程造价
六、主要原材料、能源供应
（一）项目主要原料材料
（二）能源供应
（三）主要原材料、燃料及动力年需要量七、总图运输与公用辅助工程
（一）总图布置
1、平面布置
2、竖向布置及道路
3、总平面图
4、总平面布置主要指标表
（二）场内外运输
1、场外运输量及运输方式
2、场内运输量及运输方式
3、场外运输设施及设备
（三）公共辅助工程
1、供水工程
2、供电工程
3、通信系统设计方案
4、通风采暖工程
5、防雷设计
八、节能方案分析
（一）节能措施
1、节能依据
2、设计原则
3、节能方案
（二）能耗指标分析
1、用能标准与能耗计算方法
2、能耗状况和能耗指标分析
九、节水措施
（一）节水措施
（二）水耗指标分析
十、电池正负极材料项目环境影响评价（一）环境和生态现状
（二）生态环境影响分析
1、施工期环境影响
2、运营期环境影响分析
3、环境影响综合评价
（三）生态环境保护措施
1、施工期间环境保护措施
四种主要的锂电池正极材料 LiCoO2 锂离子从LiCoO2中可逆脱嵌量最多为0.5单元.Li1-xCoO2在x=0.5附近发生可逆相变，从三方对称性转变为单斜对称性。该转变是由于锂离子在离散的晶体位置发生有序化而产生的，并伴随晶体常数的细微变化。但是，也有人在x=0.5附近没有观察到这种可逆相变。当x＞0.5时，Li1-x CoO2在有机溶剂中不稳定，会发生释氧反应;同时CoO2不稳定，容量发生衰减，并伴随钴的损失。该损失是由于钴从其所在的平面迁移到锂所在的平面，导致结构不稳定，使钴离子通过锂离子所在的平面迁移到电解质中。因此x的范围为0≤x≤0.5，理论容量为156mA·h/g。在此范围内电压表现为4V左右的平台。当LiCoO2进行过充电时，会生成新的结构 当校子处于纳米范围时，经过多次循环将产生阳离子无序，部分O3相转变为立方尖晶石相结构，导致容量衰减。粒子小时，由于锂离子的扩散路径短，形成的SEI膜较粒子大的稳定，因此循环性能好。例如，70nm的粒子好于300nm 的粒子。粒子大小对自放电也具有明显影响。例如粒子小，自放电速率快。粒径分布窄，粒子的球形性越好，电化学性能越佳。最佳粒子大小取决于电池的要求。 尽管LiCoO 与其它正极材料相比，循环性能比较优越，但是仍会发生衰减， 2 对于长寿命需求的空间探索而言，还有待于进一步提高循环性能。同时。研究过经过长时期的循环后，从层状结构转变为立方尖晶石结构，特别程发现，LiCoO 2 是位于表面的粒子;另外，降低氧化钴锂的成本，提高在较高温度(＜65℃)下的循环性能和增加可逆容量也是目前研究的方向之一。采用的方法主要有掺杂和包覆。 作为锂离子电池正极材料的锂钴氧化物能够大电流放电，并且放电电压高，放电平稳，循环寿命长。.因此成为最早用于商品化的锉离子蓄电池的正极材料，亦是目前广泛应用于小型便携式电子设备(移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等)的正极材料。LiCoO2具有a-NaFeO2型二维层状结构，适宜于锂离子在层间的嵌人和脱出，理论容量为274 mA·h/g。在实际应用中，该材料电化学性能优异，热稳定性好，且初次循环不可逆容量小。实际可逆容量约为120～150 mA·h/g，即可逆嵌人/脱出晶格的锂离子摩尔百分数接近55 %。 在过充电条件下，由于锂含量的减少和金属离子氧化水平的升高，降低了材料的稳定性。另外由于Co原料的稀有，使得LiCoO2的成本较高。 LiCoO2生产工艺相对较为简单，其传统的合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法。 高沮固相合成法通常以Li2CO3和CoCO3为原料，按Li/Co的摩尔比为1：1配制，在700~900℃下，空气氛围中灼烧而成。也有采用复合成型反应生成LiCoO2前驱物，然后在350～450℃下进行预热处理，再在空气中于700～850℃下加热合成，所得产品的放电容量可达150 mA·h/g。唐致远等以计量比的钴化合物、锂化合物为合成原料在有机溶剂乙醇或丙酮的作用下研磨混合均匀，先在450℃的温度下处理6h.，待冷却后取出研磨，然后再在6～10 MPa压力下压成块状，最后在900℃的温度下合成12～36 h而制得。日本的川内晶介等用Co3O4和Li2 CO3做原料，按化学计量配合在650℃灼烧10h制的温定的活性物质。章福平等按计量将分析纯LiNO3和Co(NO3)2·6H2O混匀，加适量酒石酸，用氨水调
锂离子电池现使用的正极材料有如下几种： 1、钴酸锂 钴酸锂也是目前应用最为广泛的正极材料，钴产生3.9V(vs. Li)的电势平 台，对钴酸锂而言，对应于其理论容量，高达274mAh/g，实际容量可达155mAh/g，具有很高的能量密度。主要应用于便携电池领域：如手机，PDA；移动DVD； MP3/MP4、笔记本电脑。 1）结构缺陷 对钴酸锂（LixCoO2，0
锂电池负极材料大体分为以下几种： 第一种是碳负极材料： 目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。 第二种是锡基负极材料： 锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。 第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料，目前也没有商业化产品。 第四种是合金类负极材料： 包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，目前也没有商业化产品。 第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料。 第六种纳米材料是纳米氧化物材料：目前合肥翔正化学科技有限公司根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向，诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大的提高锂电池的冲放电量和充放电次数。 锂金属电池 锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极（负极）、以二氧化锰为阴极（正极），并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V(是一般碱性电池的2倍)；终止放电电压为2V；比能量大(金属锂的理论克容量为3074mAh)；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年以上)、自放电率低(年自放电率≤10%)；工作温度范围－20℃～+60℃。 该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。 锂离子电池 可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在±1%之内，目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。 现在手机已十分普遍，基本上都是使用锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，并且有由几个电池串联并联在一起组成的电池组。锂离子电池的额定电压，因为近年材料的变化，一般为3.7V，磷酸铁锂（以下称磷铁）正极的则为3.2V。充满电时的终止充电电压一般是4.2V，磷铁3.65V。锂离子电池的终止放电电压为2.75V～3.0V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同，一般为3.0V，磷铁为2.5V)。低于2.5V（磷铁2.0V）继续放电称为过放，过放对电池会有损害。
谈一谈锂离子电池正极材料常见的失效形式以及相应的预防措施摘要： 锂离子电池的性能与正极材料的质量息息相关，该文介绍了几种对锂离子电池性能有显著影响的正极材料的失效形式，如混入金属异物、水分超标、批次一致性差等，阐明了这些失效形式对电池性能造成的严重危害，以及从质量管理角度对如何避免这些失效的发生进行了说明，为进一步预防质量问题的发生、提高锂离子电池的品质作出有力保证。 众所周知，正极材料是锂离子电池的关键核心材料之一，其性能直接影响了锂离子电池的各项性能指标，目前已经市场化的锂离子电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品[1] 。相比于锂离子电池的其他原材料，正极材料的品种更加多样化，生产工艺也更加复杂，品质失效的风险也就更大，因而对其质量管理的要求也就更高。该文从材料使用者的角度谈一谈锂离子电池正极材料常见的失效形式以及相应的预防措施。 1 正极材料中混入金属异物 当正极材料中存在铁（Fe ）、铜（Cu ）、铬（Cr ）、镍（Ni）、锌（Zn）、银（Ag）等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜，造成电池自放电[ 2 ] 。自放电对锂离子电池会造成致命的影响，因而从源头上防止金属异物的引入就显得格外重要。 正极材料生产工序较多，制造过程中的每一个环节都会有金属异物引入的风险，这就对材料供应商的设备自动化程度及现场质量管理水平提出了更高要求。但材料供应商往往由于成本限制，其设备自动化程度较低，生产制造工序断点较多，不可控的风险增加。因此，电池制造商为了保证电池性能稳定，预防自放电发生，必须推动材料供应商从人、机、料、法、环五大方面防止金属异物引入。 首先从人员管控开始，应禁止员工携带金属异物进入车间，禁止佩戴首饰，进入车间应着工作服、工作鞋，戴手套，避免接触金属异物后再接触粉料。要建立监督检查机制，培养员工的质量意识，使其自觉遵守并维护车间环境。
锂电池几种正极材料的优缺点 锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中，正极材料的成本大约占整个电池成本的40％左右，正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。 衡量锂离子电池正极材料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评估：（1）正极材料应有较高的氧化还原电位，从而使电池有较高的输出电压；（2）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有高的容量；（3）在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能；（4）正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和放电；（5）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放电；（6）正极不与电解质等发生化学反应；（7）锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速充电和放电；（8）价格便宜，对环境无污染。 锂离子电池正极材料一般都是锂的氧化物。研究得比较多的有LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiFePO4和钒的氧化物等。导电聚合物正极材料也引起了人们的极大兴趣。 1、LiCoO2 在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，电导率高，生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。 2、LiNiO2
锂离子电池工作原理
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 电池总反应 以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。
一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。 正极 正极材料：可选正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO?→ Li1-xFePO? + xLi + xe 放电时：Li1-xFePO?+ xLi + xe →LiFePO? 负极 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 充电时：xLi + xe + 6C →LixC6 放电时：LixC6 → xLi + xe + 6C
锂离子电池具有工作电压高、无记忆效应、环境友好等优点，已经成为21世纪绿色电池的首选。锂离子电池的关键材料之一是正极材料，目前商品化锂离子电池的正极材料主要是LiCoO2，但存在成本高、实际比容量偏低、抗过充电性能差、安全性能不佳等问题，严重阻碍了锂离子电池的进一步发展，限制了它在更广领域的应用，迫切需要研究者开发出成本低、性能优良、安全性高的锂离子电池正极材料以满足电动汽车等新兴行业的需求。 锂离子电池是绿色环保电池，是二次电池中的佼佼者。与镍镉电池(Cd．Ni)和镍氢电池(Ni．H)相比，锂离子电池具有工作电压高、比能量大、充放电寿命长、自放电率低等显著优点，且没有Cd-Ni电池中镉的环境污染问题。锂离子电池的上述特点，使其可以向小型化方向发展，因而适合于小型便携式电器电源，如移动电话、笔记本电脑、照相机等。这些电器与人们的商务活动和日常生活紧密相连，使用的群体广，新旧换代快。锂离子电池还可以用于电动工具和电动车电源替代Cd．Ni电池和铅酸电池，一方面Cd-Ni电池和铅酸电池的原材料上涨，成本提高，发展受限，我国出口退税政策调整；另一方面欧盟在2005和2006年相继出台了两项与化学品相关的RollS和REACH法令，前者限制了铅、镉等6种化学元素的使用，后者则规定上万种化学药品要重新注册。所以这为锂离子电池行业发展带来了新的机遇【l】。此外，锂离子电池也是航空航天和军事等领域要求空间上移动使用的新一代清洁安全能源，以及作为家庭和交通照明、备用电源、储能电站等时间上移动使用的储能调峰电源。因此锂离子电池有非常广阔的应用范围。 1．2锂离子电池发展简况 锂离子电池的发展可以追迥到锂二次电池，锂二次电池的研究最早始于20世纪60--70年代的石油危机，当时主要集中在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系，但锂在充放电过程中由于电极表面的凹凸不平，导致表面电位分布不均匀，造成了锂的不均匀沉积。这种不均匀沉积导致锂在一些部位沉积过快，产生锂枝晶，当锂枝晶发展到一定程度时，一方面会发生折断，造成锂的不可逆损失；另一方面锂枝晶的产生会刺穿电池的隔膜，将正极与负极连接起来，引起短路，产生大电流进而生成大量的热，引起电池着火甚至爆炸，从而引发严重的安全问题，因此这种电池未能实现商品化【2】。锂二次电池的突破性发展源于Armand 的“摇椅电池(Rocking chair batteries)”的构想，即采用低插锂电势的嵌锂化合物代替会属锂为负极，与高插锂电势的嵌锂化合物组成二次锂离子电池。Scrosati等【3】以LiWO2或Li6FeO3为负极，以TiS2、WO3、NbS2或V2O5为正极组装成二次电池。1987年，Aubom等【4】装配了以MoO2或WO2为负极，LiCoO2为正极的“摇椅式”电池。与金属锂为负极的二次锂电池相比，这些电池的安全性能和循坏性能大大提高。但由于MoO2和WO2等负极材料的嵌锂电位较高(07～2.0 V vs Li+/Li)，因此未能得到实际应用。1990年日本Sony能源技术公司首先推出实用型锂离子电池。该电池既克服了二次锂电池循环寿命短、安全性差的缺点，又较好地保持了二次锂电池高电压、高比能量的优点。由此，二次锂离子电池在全世界范围内掀起了研究开发热潮，并取得了巨大的进展净。 锂离子电池的关键材料之一是正极材料，所以锂离子电池对正极材料的要求也很高。从上世纪70年代开发锂电池起，经过30多年的研究，多种嵌锂化合物可作为锂离子电池的正极材
锂电池正负极材料粘接剂 Author:Harrison 1.正极材料粘接剂PVDF 正极粘接剂90%为PVDF，也有部分水性粘接剂； 1.1 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)理化性质 外观为半透明或白色的粉体或颗粒，分子间存在较强的氢键，含氧指数46%，不燃，结晶度65%-78%，密度1.17-1.79g/cm3,熔点173，热变形温度112-145℃，长期使用温度-40-150℃。 水溶性：不溶于水； 分子式：（-CH2-CF2-）n CAS号：24937-79-9 1.2 含氟聚合物 PTFE聚四氟乙烯 PCTFE聚三氟氯乙烯 PVF聚氟乙烯 PVDF聚偏二氟乙烯 1.3 粘接剂 概念：由树脂加入一些特殊的助剂，经注塑或挤出等加工工艺得到的高分子聚合物。 作用：保证活性物质制浆时均匀和安全性，粘接作用，有利于形成SEI膜。 1.4 锂离子电池对粘接剂的要求 对活性物质有较好的黏性力，浆料长时间保持稳定 对箔材有较好的粘接性,粘接集流体 在宽电压范围内稳定性好，正极粘接剂在正极高压不被氧化，负极低压不被还原，极片辊压后不易反弹 高熔点，切片时不易碎裂 在电解液中不易溶胀且对电解液不发生发应，有较好的离子电导率 有良好的加工性能 有一定的耐中高温性200℃ 环境友好，安全，成本优势 1.5 PVDF的性能 ●PVDF浆料遇水析出 PVDF出现凝胶与分子结构、支链分布、接枝等； PVDF不溶于水，NMP溶于水，因此PVDF溶于PVDF时可能因为PVDF吸附了空气中的水分或者是NMP有水分，因而产生了凝胶； ●PVDF颜色变化 一是高温烘烤的变黄趋势，氟离子的剥离 二是NMP中的游离氨增多，攻击C-F键，或者杂质、纯度、含碱量引起从无色到咖啡色的深浅变化；
四种锂电池负极材料的PK 作者：中国储能网新闻中心来源：电池中国网发布时间：2016-8-8 18:46:00 中国储能网讯：负极材料作为锂电池四大组成材料之一，在提高电池 的容量以及循环性能方面起到了重要作用，处于锂电池产业中游的核心环节。调研显示，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同比增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同比增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场 迎来了发展的春天。 负极材料分类众多，其中石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位。编辑总结发现，近日受到追捧的石墨烯概念、业内使用较为普遍的人工石墨、性能稳定的中间相碳微球以及有“新大陆”之称的硅碳复合材料，在 负极材料领域形成了“四方争霸”的局面。下面就让编辑带大家了解一下 这“四方霸主”的厉害吧。 独占一方的石墨烯 石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，因为质地薄、硬度大且电子移动速度快而被科学家广泛推崇，并冠以“新材料之王”的
美誉。尽管这位“王者”优异的化学性能被新能源市场所看好，但是至今 为止依然停留在“概念化”的阶段。 如果将石墨烯用作锂电负极材料的话，需要独立的上下游产业链、昂 贵的价格还有复杂的工艺，这让众多负极材料厂商望而却步。尽管如此， 国内依然有一些企业砥砺前行，目前中国安宝、大富科技以及贝特瑞等知 名企业已经开始布局石墨烯产业。 但是，行业内关于石墨烯用作负极材料的质疑也在不断发酵，有人认 为石墨烯的振实和压实密度都非常低，又加之成本昂贵，作为电池负极材 料前景十分渺茫。但是鉴于它的热潮还在持续，说它是“一方霸主”也不 为过。 控制“主场”的人工石墨 目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主，这两种石墨各有优劣。湖州创亚总经理胡博表示：“天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜，但吸液及循环性能差一些；人造石墨工艺复杂些、价格贵些，但循环及安 全性能较好。通过各种手段的技术改进，这两种石墨负极材料都可以‘扬 长避短’，但就目前来看，人造石墨用于动力电池上占据一定的优势”。 而这一说法也在市场中得到了印证。相关媒体调研数据显示，今年第 一季度中国天然石墨产量4770吨，同比增长16.3%；人造石墨出货15160吨，同比增长110.5%。从以上数据来看，人造石墨出货量远高于天然石墨，而造成这一现象的重要原因，是今年以来市场对动力电池的强 劲需求。 性能稳定的中间相碳微球 中间相碳微球具有高度有序的层面堆积结构，是典型的软碳，石墨化 程度较高，结构稳定，电化学性能优异。据中咨网研究部统计数据显示，2012年中国负极材料出货量为27650吨，其中天然石墨出货量占比59%，人造石墨30%，石墨化中间碳微球8%。就此说来，中间相碳微球是仅次于天然石墨和人工石墨的第三大主流碳类负极材料。
各种锂离子电池正极材料分析 锂离子电池现使用的正极材料有如下几种： 1、钴酸锂 钴酸锂也是目前应用最为广泛的正极材料，钴产生3.9V(vs. Li)的电势平台，对钴酸锂而言，对应于其理论容量，高达274mAh/g，实际容量可达155mAh/g，具有很高的能量密度。主要应用于便携电池领域：如手机，PDA；移动DVD；MP3/MP4、笔记本电脑。 1）结构缺陷对钴酸锂（LixCoO2，0
锂离子电池几种有机正极材料介绍 随着储能电源和电动汽车的迅猛发展，开发高能量密度的锂离子电池成为研究的重点之一。锂离子电池性能的提高很大程度上取决于正极材料的特性。目前无机正极材料使用广泛，但不乏各种缺陷。与无机正极材料相比，有机物正极材料具有理论比容量高、原料丰富、环境友好、结构可设计性强和体系安全的优点，是一类具有广泛应用前景的储能物质。本文主要介绍了几类作为锂离子正极材料的有机化合物，对比分析了这些化合物的电化学性能、电化学反应机理。 导电有机高分子正极材料 早期的有机正极材料研究较多的是导电高分子材料，单一态的导电高分子正极材料存在许多缺陷，不能满足实际应用的需求，人们开始了基于导电高分子的各种复合材料的研究。研究人员将V2O5掺杂在聚吡咯中制备PPy/ V2O5复合材料，充放电后PPy/ V2O5复合材料发生阴离子的掺杂/脱掺杂以及Li+的嵌入/脱嵌入反应,正极材料内部元素的百分含量和材料内部的外观形貌会发生变化循环稳定性能不佳。 图1 PPy/ V2O5复合材料电化学性能及充放电后表面形貌图该类导电聚合物用作锂电池正极材料是通过阴离子的掺杂/脱掺杂实现电化学过程。通常存在以下缺点：反应体系中要求电解液的体积大，导致电池的能量密度难以提高，导电性能不高;电化学反应速度慢，需要掺杂大量的导电剂;有机聚合物在电解液中仍然存在缓慢溶解的问题;长期循环稳定性能不高;理论容量不高。存在很大的改进空间。
有机硫化物正极材料 科研人员又将目光转向了以S-S键的断裂和键合进行放能和储能的有机硫化物。他们发现增加硫链长度可以增加比容量，但是由于硫本身的绝缘性，且电极反应产生的中间产物Li2SX易于溶解在电解液和沉积在锂负极表面,严重影响了电池的充放电功率和循环性能。所以，他们又将S-S键引入有机物分子中，形成各种线形、梯形或者网状多交联的硫化聚合物，代表性的化合物如表1所示。 表1 典型有机硫化合物正极材料 有机硫化合物正极材料虽然在一定程度上提高了电池电化学活性和循环稳定性能，但有机硫化合物普遍存在以下问题：容量衰减快，易发生降解;在电解液中的溶解问题难以克服，循环稳定性能仍然不高;放电时生成的硫离子向负极转移的问题;导电性差，室温下电化学反应速度缓慢;有机硫化合物正极活性材料的循环性能离实际应用仍有差距，难以满足实际应用的需要。 含氧共轭有机物正极材料 有机共轭含氧化合物电极材料具有高比容量、结构多样性和反应动力学快等优点，已成为锂离子电池正极材料的研究热点。以蒽醌及其聚合物、含共轭结构的酸酐等为代表的羰基化合物作为一种新兴的正极材料逐渐受到关注，其电化学反应机制是：放电时每个羰基上的氧原子得一个电子，同时嵌入锂离子生成烯醇锂盐;充电时锂离子脱出，羰基还原，通过羰基和烯醇结构之间的转换实现锂离子可逆地嵌入和脱出。 科研人员研究了一种新型有机醌类化合物1,4,5,8-四羟基-9,10-蒽醌(THAQ，图2)及其氧化产物(O-THAQ)的电化学性能，其首次充放电容量和循环性能都较高。
锂电池的几种主要正极材料对比分析 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。介绍一下 锂电池主要正极钴酸锂，镍酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和钒的氧化物等。 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和导电材 料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研宄一直是锂电池行业发展的重 点。负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的 开发已经成为制约锂电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因 0 在目前的商业化生产的锂电池中，正极材料的成本大约占整个 电池成本的40^左右，正极材料价格的降低直接决定着锂电池价格 的降低。对锂动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂电池大约 只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆电动汽车用的锂动力电池可 能需要高达500千克的正极材料。 衡量锂电池正极材料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评估： 正极材料应有较高的氧化还原电位，从而使电池有较高的输出电压；
(之）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使 电池有高的容量； 0在锂离子嵌入7脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发 生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能； 正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入7脱嵌过程中变化应尽 可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和 放电； (石）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放 (^)正极不与电解质等发生化学反应； ⑴锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速 充电和放电； (^)价格便宜，对环境无污染。 锂电池正极材料一般都是锂的氧化物。研宄得比较多的有钴酸锂，镍酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和钒的氧化物等。导电聚合物正极材 料也引起了人们的极大兴趣。 1、钴酸锂 在目前商业化的锂电池中基本上选用层状结构的钴酸锂作为正极材料。其理论容量为274111…1/8，实际容量为140111^1/8左右，也 有报道实际容量己达155—该正极材料的主要优点为：工作电 压较高（平均工作电压为3.7^〉、充放电电压平稳，适合大电流充放 电，比能量高、循环性能好，电导率髙，生产工艺简单、容易制备等。
锂离子电池正自极材料的研究／吕成学等?２１? 锂离子电池正负极材料的研究＋ 吕成学“２褚嘉宜１翟玉春１田彦文１ （１东北大学材料与冶金学院，沈阳１１０００４；２沈阳大学师范学院．沈阳１１００ｌ６） 摘要锂离于电池作为新一代的充电电池，近年来得到了飞速的发展。它以高的性能被用于手机电池、笔记本电脑和其它便携式电器。不久的将来，它将会为电动汽车或大型储存电挂的电池提供能量。本文阐述了枉离子电池挂术发展的现状，其中包括正极材料、负极材料、电解质以殪与之发展相关的问题的成因，井分析了它们的优敞点。 关键词锂离子电池正撮材料负极材料电解质 １一ｆ、＾２一Ａ ＲｅｃｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＡｎｏｄｅａｎｄＣａｔｈＯｄｅＭａｔｅｒｉａｌｓｆＯｒＬｉｔｈｉｕｍＩＯｎＢａｔｔｅｒｙＬＵＣｈｅｎｇｘｕｅⅢＣＨＵＪｉａｙｉｌＺＨＡＩＹｕｃｈｕｎ２ＴＩＡＮＹａｎｗｅｎ２ （１Ｓｃｈｏｏｌ。｛ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕ。ｇｙ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｌｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎ窖１１０００４，Ｃｈｌｎａ ２ＴｈｅＴｅａｃｈｅｒ’ｓＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈｅｎｙａ“ｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００１６） ＡｂｓｔｒａｃｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎ１１ｔｈｉｕｍＩｏｎｂａｔｔｅｒＩｅｓ８ｓｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒｅｃｈａ‘ｇｅａｂｌｅｂａｔｔｅｒｌｅｓｈａｓｍａｄｅｒａｐｌｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓａｒｅｎｏｗｕｓｅｄａ８ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｆｏｒｃｅｌｌｕｌａｒｐｈｏｎｅ８，ｐｏｒｔａｂＩｅｃｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄｓ州ｒａｌ。ｔｈｅｒｐｒｏｔａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｓｂｅｃａｕ￥ｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｌｅｓ．ａｎｄａｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅｕｓｅｄｅｌｔｈｅｒｌｎｅｌｅｃｔｒｌｃｖｅｈｌｃｌｅｓ（ＥＶ）ｏｒＩｎｌａ‘ｇｅ—ｓｃａｌｅｂａｌｔｅｒｉｅｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｌｃｌｔｙｓｔｏｒ８９ｅ．Ｔｈｉ８ｐａｐｅｒｒｅｖｌｅｗｓｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈＩｎｔｏｔｈｅｉｒｍａｔｅｒｌａｌｓ，ｗｈｌｃｈｃｏｎｓｔｌｔｕｔｅａｎｏｄｅ，ｃａｔｈｏｄｅａｎｄｅＩｅｃｔｒｏｌｙｔｅ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｐｒｏｂＩｅｍｓａｓｓｏｃｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ａｎｄｔｈｅｌｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｒａｗｂａｃｋ轴 Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌｌｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ．ｃａｔｈｏｄｅ，ａｎｏｄｅ．ｅＩｅｃｔｒｏｌｙｔｅ 白１８５９年ＧａｓｔｏｎＰ１ａｎｔｅ提出铅一酸电池概念以来，化学电源界一直在努力寻找高能量比、循环寿命长的二次电池。１９９０年日本ｓＯＮＹ公司率先研制成功锂离子电池。一。锂离子电池具有工作电压高、重量轻、能量密度大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染、安全性能好等突出优点，是目前电容量极高的一种便携式理想电池。可应用于摄象机、移动电话、笔记本电脑以及便携式测量仪器等电子装置．也是未来电动汽车、航天、卫星、飞船、潜艇、水下机器Ａ等轻型高能动力电池的首进电源。这就使锂离子电池的应用范围从信息产业到能源交通，从太空到水下不断地被拓展。电极材料是研究锂离子电池的基础，也是近年来受广泛关注的研究热点。 １锂离子电池的工作原理 所谓锂离子电池是措分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的活性物质作为正负极构成的二次电池。电池充电时，Ｌｉ＋离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极｝放电时，“＋离子则从负极脱出，插入正极。以Ｌｉｃｏｏ。为正极活性材料．石墨为负极材料的锂离子电池，其充放电反应式可表示为： 充电 Ｌｚｃ００２＋ｃ６毫蔷Ｄ”。）ｃｏｑ＋Ｌｚ。ｃ６ 其电化学反应式可表示为： ｔ一１ｃ６，ＬｔｘｌｎＰＣＥｃＬＤＭＥ，ＤＭｃｌ『ＬｉＣ００ｚ‘＋）， 其中Ｌｚｘ一（工ｚｃｚｏＩ，ＬｉＡｓＦ６．Ｌｆ尸Ｆｅ）， 其工作原理如图１所示一 圈１锂离子电池工作原理 Ｆｉｇ１Ｐｒｉｎｃｊｐｌｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉ蛐ｂａｔｔｅｒｙ 锂离予电池是由电极材料、电解质和隔膜等部分组成．其性能在很大程度上取决于电池组成材料（尤其是正极和负极材料） ＊基金项目：沈阳市科技基金资助项目（项目编号：０３０２４１） 吕成学：男，１９６０年生，高级工程师．博士研究生，沈阳大学师范学院学报编辑部 万方数据
锂电池负极材料生产现状 锂电池的原材料方面问题，一直都是锂厂家们非常关心的一个问题。锂电池生产厂家和大家谈谈关于锂电池的负极材料问题，有兴趣了解这方面问题的朋友可以看一下这篇文章，如果我们拿负极材料和正极材料来比的话，负极材料占锂电池成本比重变会显得较低，并且目前负极材料国内已经实现产业化，其主要的生产厂家有深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容等，这些都是大型的个业，基本能够满足国内市场的需求。 深圳贝特瑞公司可能很多人对它都有所了解了，它是中国宝安（000009）控股55%的子公司，并且是国内锂电碳负极材料标准制定者。其碳负极材料产能是6000吨/年，价格为6万元/吨左右，市场占有率高达80%,居全球第二。客户包括松下、日立、三星、TCL、比亚迪等130多家厂商。2008年，贝特瑞收购了天津铁诚公司，使其碳负极材料成本下降30%. 不过锂电池生产厂家们了解到贝特瑞宣传资料显示，具有磷酸铁锂正极材料1500吨/年的产能。而据其销售部门透露，目前贝特瑞的磷酸铁锂正极材料实际产能为800吨/年，产量只有40多吨/年，主要给大型电池厂商实验供货，如天津力神、江苏双登等。其产品价格比天津斯特兰贵，达到18万-20万元/吨。据了解，其毛利率在60%以上。 据华普锂电池生产厂家了解到的加一个问题是中国宝安控股75%的天骄公司也从事正极材料的生产。该公司主营钴镍锰酸锂三元正极材料，目前产量为800吨/年左右，销量650吨左右，2009年计划产能1400吨/年，增长来自于通讯电子类、笔记本等下产品中对传统高成本的钴酸锂的替代。 杉杉股份公司可以说是贝特瑞的个巨大的竞争对手。我们都知道杉杉股份是在1999年开始涉足电池负极材料时采用CMS（中间相炭微球）技术，之后为降低成本转用人工石墨和天然石墨，此后，因为电池循环放电次数不高，又回到了CMS的技术上。目前，杉杉股份的CMS价格每吨在10万元以上，年产能为1200吨。
锂离子电池的工作原理和常用的正负极材料及特点 1109402006 顾轶男 伴随着多媒体时代的发展，笔记本电脑、手机、数码相机等便携电子产品的普及，锂离子电池的市场需求量越来越大。锂离子电池在20世纪90年代被日本索尼公司首次实现商业化生产，它是在锂电池的基础上被研究发展起来的。锂电池的负极材料是锂金属，正极是碳。而锂离子电池的工作原理和正负极材料却与之不同。下面具体来介绍一下锂离子电池的工作原理和常用的正负极材料及特点。 1 锂离子电池的工作原理 当对电池进行充电时，正极中的锂原子电离成Li+和电子，得到外部输入能量的Li+经过电解液运动到负极，并且Li+和电子在负极上复合成锂原子，重新形成的锂原子嵌入到具有很多微孔的碳层负极。嵌入的锂离子越多，充电容量越高。 锂离子电池放电时，嵌在碳层的锂原子向负极表面移动，并在负极表面电离成Li+和电子，Li+和电子通过电解质和负载流向正极，在正极表面复合成锂原子并嵌入正极晶状层中。回到正极的锂离子越多，放电容量越大。 在该电池中，锂永远以离子的形式出现，不会以金属的形态出现，所以这种电池叫做锂离子电池[1]。在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态，所以锂离子电池又被称作“摇椅式电池”。 实用化的锂离子电池一般包括：正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、绝缘材料、安全阀、PTC(正温度控制端子)、电池壳等。其中，正、负极材料和电解质的物理化学性能直接决定了锂离子电池的整体性能水平[2]。 2 常用的正极材料 选择正极活性物质需要注意两点：（1）对于锂离子反复嵌入和脱嵌要有结构的稳定性，即单体晶胞系数只发生很小的变化，确保良好的可逆性；（2）比能量高，循环性能好，易制备，成本低[3]。目前常见的锂离子正极材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等； 2.1 LiCoO2 最早运用于商品化的锂离子电池中的正极材料便是LiCoO2，LiCoO2是层状岩盐结构，很适合锂离子在其中的脱嵌。它的理论容量274 mAh/g，实际容量140mAh/g左右，工作电压范围为2.5—4.2V。因而LiCoO2作为正极材料的优点有工作电压较高，充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，生产工艺简单。然而Co有毒，容易造成环境污染，另外也是稀有金属，资源短缺，价格昂贵。因此对它
High-capacity battery cathode prelithiation to o set initial lithium loss Yongming Sun1,Hyun-Wook Lee1,Zhi Wei Seh1,Nian Liu1,Jie Sun1,Yuzhang Li1and Yi Cui1,2* Loss of lithium in the initial cycles appreciably reduces the energy density of lithium-ion batteries.Anode prelithiation is a common approach to address the problem,although it faces the issues of high chemical reactivity and instability in ambient and battery processing conditions.Here we report a facile cathode prelithiation method that o ers high prelithiation e cacy and good compatibility with existing lithium-ion battery technologies.We fabricate cathode additives consisting of nanoscale mixtures of transition metals and lithium oxide that are obtained by conversion reactions of metal oxide and lithium. These nanocomposites a ord a high theoretical prelithiation capacity(typically up to800mAh g?1,2,700mAh cm?3)during charging.We demonstrate that in a full-cell con?guration,the LiFePO4electrode with a4.8%Co/Li2O additive shows11% higher overall capacity than that of the pristine LiFePO4electrode.The use of the cathode additives provides an e ective route to compensate the large initial lithium loss of high-capacity anode materials and improves the electrochemical performance of existing lithium-ion batteries. R echargeable lithium(Li)-ion batteries at present dominate the portable electronics market and exhibit great potential for electric vehicles,grid-scale energy storage and renewable energy storage1–https://www.doczj.com/doc/3718358920.html,mercial Li-ion batteries are composed of two electrodes:an intercalated lithium transition metal oxide cathode (for example,LiCoO2,LiMn2O4and LiFePO4)and a graphite anode.During the first charge process,5–20%of the Li from the cathode is usually consumed owing to the solid electrolyte interphase(SEI)formation at the anode surface,leading to low first-cycle Columbic e?ciency and a high initial irreversible capacity loss6–12.Electrochemical prelithiation routes,such as directly placing a Sn–C electrode in direct contact with a Li foil wetted by the electrolyte solution13and discharging a Si nanowire electrode/Li foil half cell14,showed e?ective Li compensation e?ciency.In spite of their success,such complex operation processes and their instability in ambient atmosphere were not suitable for scale-up. Another method to compensate the first-cycle Li loss is to load additional cathode materials.However,owing to the low specific capacity(<200mAh g?1)of existing cathode materials,a large amount of additional loading is needed,which reduces appreciably the specific energy and energy density of the entire battery.This challenge calls for specifically designed prelithiation additives as high-specific-capacity Li donors to o?set the initial Li loss.Some progress has been made in the design of such prelithiation materials on both anodes and cathodes.Stabilized Li metal powders and Li silicide nanoparticles were added to the anodes for prelithiation15–17. The irreversible capacity of the anodes can be compensated by a small amount of such additives.However,anode prelithiation materials have a low potential and high chemical reactivity,creating compatibility issues with ambient environments,common solvents, binders and thermal processing in Li-ion batteries.Cathode prelithiation is another route to compensate the Li loss in the battery (Supplementary Fig.1).Sacrificial Li salt additives(for example, azide,oxocarbons,dicarboxylates and hydrazides)exhibited Li compensation e?ects for the first irreversible capacity loss.However, as mentioned in ref.18,the use of these additives was accompanied by the evolution of undesired gaseous N2,CO or CO2.Similarly, Na3N was used as an additive in sodium-ion batteries with concomitant N2evolution19.Moreover,some earlier work on Li- rich compounds as cathode additives(for example,Li2NiO2and Li6CoO4)has been carried out20,21.In spite of the progress,the e?ective compensation of the first-cycle Li loss is still limited by their low specific capacity(～300mAh g?1).In this work,we develop a one-pot chemical reaction route to synthesize nanocomposites of lithium oxide(Li2O)and metal(M)with deep nanoscale mixing for battery cathode prelithiation.Owing to the unique characteristics of the large potential hysteresis of the conversion reaction,the lithium in such nanocomposites can be easily extracted on charging, whereas it does not transform back to the initial state on discharging. Therefore,the as-synthesized M/Li2O nanocomposites deliver a high‘donor’Li-ion capacity.As an example,we show that the overall capacity of a LiFePO4cathode with the Co/Li2O additive is appreciably improved in a full-cell configuration. Design for cathode prelithiation To search for an e?ective cathode prelithiation additive,we believe that the following points can serve as good guidelines.First,a good cathode additive should possess a much higher Li storage capacity by weight and volume than the existing cathode materials.For example, if we choose doubling of the existing cathode materials as a criterion, we would need to find a prelithiation additive with capacity >400mAh g?1or>1,200mAh cm?3.Second,the additive should be able to release its stored Li ions below the maximum potential during cathode charge,but not take in Li ions at the minimum potential of cathode discharge(Fig.1a).That is,we would need the delithiation potential of additives to be below the maximum cathode charge potential while the lithiation potential of additives should be below the minimum cathode discharge potential.This implies that the delithiation/lithiation potential curve of additives should have a large hysteresis.Third,the cathode prelithiation additives should not have intolerable negative e?ects on the stability of electrode materials,electrolyte,and the whole https://www.doczj.com/doc/3718358920.html,ually,that means 1Department of Materials Science and Engineering,Stanford University,Stanford,California94305,USA.2Stanford Institute for Materials and Energy Sciences,SLAC National Accelerator Laboratory,2575Sand Hill Road,Menlo Park,California94025,USA.*e-mail:yicui@https://www.doczj.com/doc/3718358920.html,