鋰離子電池的負(fù)極材料主要分為碳基和非碳基兩大類。碳基材料包括天然石墨、人造石墨、軟碳和硬碳。非碳基材料則包括硅基材料(如硅氧、硅碳和硅基合金)、鈦酸鋰、錫基材料等。在負(fù)極材料領(lǐng)域,人造石墨因其穩(wěn)定性、良好的循環(huán)性能、較高的安全性能和成熟的技術(shù),目前占據(jù)主導(dǎo)地位,市場份額超過80%。其他材料雖然存在,但尚未能廣泛普及。負(fù)極材料對鋰離子電池的能量密度、循環(huán)性能、充放電倍率和低溫放電性能有顯著影響。在鋰離子電池的工作原理中,充電過程中,鋰離子從正極材料中釋放,通過電解液嵌入負(fù)極材料,同時電子從負(fù)極材料流向正極材料。負(fù)極材料中的微孔允許鋰離子嵌入。可嵌入負(fù)極材料的鋰離子數(shù)量越多,電池的充電容量就越高。放電過程中,鋰離子從負(fù)極材料中釋放,通過電解液嵌入正極材料。嵌入正極的鋰離子數(shù)量越多,電池的放電容量就越高。