因为电子技术的飞速开展，便携式设备（如便携式计算机、手提式摄象机、移动电话）的运用量大幅度添加，传统的铅酸、Cd/Ni和MH/Ni等电池的比能量和比功率都较低，不能适应商场的需求，然后使锂离子电池体现出了强壮的生命力。锂离子电池不只坚持了锂电池的首要长处：作业电压高（3.6V）重量轻、体积小、比能量高，无毒无污染等问题，有利于用电设备的小型化和轻量化，一起因为不存在金属锂，大大进步了电池的安全性和循环功能，用做锂离子电池电化学嵌入脱出反响的资料均具有层状或地道结构，现在用做负极的资料有石墨、焦碳、热解碳等，用做正极资料的为LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4等锂的复合氧化物。
下面首要简述负极资料对锂离子电池归纳功能的影响，首要是电池的安全性和循环功能。
1、负极活性物质对锂离子电池安全性的影响
锂离子电池的负极活性资料首要为碳资料，其成功之处即在于以碳负极代替了锂负极，然后充放电进程中锂在负极外表的堆积和溶解变为锂在碳颗粒中的嵌入和脱出，减少了锂枝晶构成的或许，大大地进步了电池的安全性，但这并不标明运用碳负极不存在安全性问题。
其影响锂离子电池的安全性要素体现在以下几个方面：
（1）不同类型的碳资料对电池安全性的影响
前人研讨标明，跟着温度的升高，嵌锂状态下的碳负极与电解液发作放热反响。在相同的充放电条件下，电解液与嵌锂石墨反响的放热速率远大于与嵌锂的MCMB、碳纤维、焦碳等的反响速率。硬碳类资料、软碳类资料、石墨类资料的碳层距离d002约分别为0.38nm、0.34~0.35nm、0.335nm，当锂嵌入碳后，层距离约为0.371nm。石墨类资料的层距离最小，其在锂离子的嵌入和脱出进程中形变最大，锂离子在此类碳层中的分散速度也较慢，大电流充放电时，极化大，电阻大，电池的安全性差，硬碳类资料则反之。但是也有人以为：石墨化程度添加能够下降锂离子分散的活化能，有利于锂离子的分散，而硬碳类资料因为存在很多的空泛，大电流充放时，其体现接近于金属锂负极，安全性反而欠好。
（2）负极资料的粒径对电池安全功能的影响
电极中颗粒之间大多为点触摸，故小颗粒碳负极电阻比大颗粒碳负极的大，但后者因为半径大，其在充放电进程中胀大缩短改变较显，据此如将巨细颗粒按必定配比制成负极即可到达扩展颗粒之间触摸面积，下降电极阻抗，添加电极容量，减小活性金属锂分出或许性的意图。
（3）SEI膜对电池安全功能的影响
电池的SEI膜是由溶剂分子、锂盐阴离子、杂质分子在充放电进程中经复原分化而发作的不溶物于负极外表堆积而构成。SEI膜构成的质量直接影响锂离子电池的充放电功能与安全性，据有关报导：将碳资料外表弱氧化，或经复原、搀和、外表改性的碳资料以及运用球形或纤维状的碳资料都有助于SEI膜质量的进步。
2、负极活性物质对锂离子电池循环功能的影响
负极活性资料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱出有决议性的影响，运用简单脱嵌的活性资料，充放循环时，活性资料的结构改变小，并且这种细小改变是可逆的，因而有利于延伸充放循环寿数。
锂离子电池负极中碳的结晶度微观结构和质地会影响负极的Li+分散系数，而锂离子嵌入、脱嵌进程的分散动力学决议着锂离子电池的速率功能，因而碳的结晶度微观结构对不同充放速率条件下的循环功能的影响程度也不同。石墨化的MCF作负极时，因为其结构呈放射状和高度石墨化，有利于Li+快速分散和快速嵌入。高度结晶的石墨具有高度取向性和层状结构，具较厚碳层，Li+刺进的方向性强，使其大电流充放循环功能受到影响；而焦碳资料的无序性和较薄的碳层，Li+嵌入速率快，快充能力强，并且锂嵌入引起体积胀大与石墨比较则小得多，故充放循环进程容降率较小，并且耐老化。锂离子电池的LiCoO2/石墨在多量的有机电解液中进行大电流（≥1C）充放循环时，发现容量衰减较快，首要原因是：以≥1C充放时，石墨的层距离改变较大，粉体胀大显着，有机溶剂易与Li+共刺进层间以及溶剂进一步分化，解剖这类电池实际上看到负极涂层发作较严峻的粉化和剥离，故使循环功能恶化。热处理温度较低制得的MCMB具有混层结构（非清晰的层结构），其间插Li+反响较简单，结构改变很小，故其循环寿数功能较天然石墨的优秀。北京有色院采用在石墨外表包一层有机聚合物热解碳的方法制得复合石墨，减少了有机溶剂共插反响，然后较大地进步了充放循环功能。
锂离子电池过充电时，锂离子复原堆积在负极外表。从微孔储锂机理来看，新堆积的锂包覆在负极外表，堵塞了锂的嵌入，因为锂的性质很生动，易与电解液反响而耗费电解液，然后导致放电功率下降和容量的丢失。快速充电，电流密度过大，负极严峻极化，锂的堆积更为显着。溶剂中如存在LiCO3，LiF或其它副反响产品，金属锂在负极堆积的速率更快，从而影响电池的循环功能和安全性。
小结：
锂离子电池的开展得益于负极资料的开展，又促进负极资料的研讨。跟着锂离子电池的使用规模不断扩展和人们对锂离子电池功能需求越来越严厉，对制备锂离子电池的负极资料的要求会越来越高，这需求人们一方面临现有碳负极资料进行功能改善，另一方面寻求安全功能和循环功能愈加优异的代替物。
