鋰離子電池具有高電壓、高能量、循環(huán)壽命長、無記憶效應等眾多優(yōu)點，已經在消費電子、電動工具、醫(yī)療電子等領域獲得了廣泛應用。在純電動汽車、混合動力汽車、電動自行車、軌道交通、航空航天、船舶艦艇等交通領域逐步獲得推廣。同時，鋰離子電池在大規(guī)模可再生能源接入、電網調峰調頻、分布式儲能、家庭儲能、數(shù)據中心備用電源、通訊基站、工業(yè)節(jié)能、綠色建筑等能源領域也顯示了較好的應用前景。

　　負極材料是決定鋰離子電池性能的關鍵因素之一，目前商業(yè)化鋰離子電池采用的負極材料主要包括：①石墨類碳材料，分為天然石墨、人造石墨；②無序碳材料，包括硬碳和軟碳；③鈦酸鋰材料；④硅基材料，主要分為碳包覆氧化亞硅復合材料、納米硅碳復合材料、無定形硅合金。本文從技術發(fā)展的角度，對這幾種材料的優(yōu)缺點，產業(yè)化進展情況及未來發(fā)展趨勢進行了總結和討論。 

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　　結語

　　隨著消費電子類產品的更新?lián)Q代、新能源汽車產業(yè)的蓬勃發(fā)展、智能電網的迅速推廣以及其它技術領域對高性能電池的旺盛需求，鋰離子電池產業(yè)必將在未來10～20年持續(xù)高速發(fā)展。這為我國鋰離子電池負極材料產業(yè)的發(fā)展提供了很大的機遇，但同時也提出了更高的要求。

　　目前，人造石墨與改性天然石墨負極材料還可以繼續(xù)在新興領域獲得應用，但性能提升的幅度不大，技術成熟度很高，生產企業(yè)較多，利潤率較低。改性天然石墨負極材料的大量應用需要大量開采石墨礦，天然石墨礦的無序開采以及人造石墨的石墨化除雜質過程均有可能對環(huán)境造成污染和破壞。在未來較長的時間，石墨類負極材料的生產依然會持續(xù)增長，因此從環(huán)境保護的角度考慮，應該盡快發(fā)展開采和制造過程環(huán)境友好的其它負極材料。

　　在電化學性能方面，其它負極材料都還存在著不同程度的不足。 硬碳材料首周效率低，成本較高；軟碳材料首周不可逆容量大，體積能量密度低；高容量的硅基負極材料首周效率、循環(huán)性能、倍率性能都還有待提高，體積膨脹問題也需要解決。雖然已經通過各種改性處理方法不斷完善這些負極材料的制備工藝，并逐漸開發(fā)了適合這些材料的電池，但是這些新材料的產業(yè)化程度和技術成熟度與石墨類碳材料相比還有一定距離，針對材料在各類電池中應用時的電化學反應、儲鋰機制、熱力學、動力學、穩(wěn)定性、界面反應等基礎科學問題的深入研究，綜合性能指標改進、材料匹配性、服役與失效機制等關鍵技術攻關、尋找創(chuàng)新的綜合技術解決方案是下一階段的主要任務。 

　　雖然新負極材料的開發(fā)存在著許多困難和挑戰(zhàn)，但針對各類應用和新的技術要求，盡快研發(fā)成功針對下一代高能量密度鋰離子電池、高功率密度鋰離子電池、長壽命儲能鋰離子電池應用的負極材料已經是勢在必行，既是企業(yè)提升核心競爭力、擴大市場份額的唯一選擇，也是研究人員體現(xiàn)創(chuàng)新研究價值的真正舞臺。