锂离子二次电池的性能是个非常复杂的综合效应，正、负极材料的选择、电解质与溶剂的匹配、电极与电解质的相溶性、电极与电解质中添加剂的使用、电极制作、电池的组装工艺、电池的使用情况等，无不对电池有着复杂的影响。而电池的正、负极材料和电解质是电池技术的关键因素。本文仅对负极材料和电解质进行研究分析。

1.负极材料

目前锂离子二次电池的负极材料主要有两大类：碳负极材料和非碳（金属氧化物）材料。

1.1 非碳负极材料

目前碳是锂离子二次电池较好的负极材料。但碳负极材料存在第一次充放电不可逆容量损失，当过充电时，碳电极表面易析出金属锂，会形成枝晶引起短路，高温制备时易引起热失控等缺点。因此在研究碳负极材料的同时，学者们也在寻找新型负极材料。如SnO、Wo2、MoO2、VO2、TiO2、LinFe2O3等金属氧化物。

我国科学家对非碳负极材料，进行了大量研究，如吴宇平、万春荣等对锡的氧化物负极材料进行了深入研究。他们制备氧化锡及其氧化亚锡的混合物的方法如下：将SnCl4及其与一定摩尔比的SnCl2分别溶解在稀盐酸溶液中，加入氨水，使其形成凝胶，然后在800℃下于空气气氛中灼烧。粉碎后，与10%的导电碳墨和5%的PDVF（NMP的4%溶液）混合均匀，涂在不锈钢网上，干燥成膜，在无水无氧的手套箱中组装成模型锂二次电池。经电化学测量，氧化锡、氧化亚锡及其9：1的混合物作为负极材料的可逆容量分别为515mAh/g、511mAh/g 和565mAh/g，经分析氧化锡、氧化亚锡与它们的组成关系变化不大。锂在插入锡的氧化物负极中存在不可逆反应，他们研究认为主要是由于电解液的分解和缩合等反应造成的。但锡的氧化物作为锂离子电池负极材料是具有较好的应用前景的。

他们用三种方法合成锂钛复合氧化物LiTiO。将制备的锂钛复合氧化物和乙炔黑、聚四氟乙烯（PTFE）按8：1：1质量比混合均匀，压制在镍网上，制成研究电极，用x-射线对其结构进行分析研究，发现锂的嵌入对衍射图谱没有重大影响，衍射峰的位置和相对强度基本没变化，说明了嵌锂过程不发生收缩或膨胀，是一种性能较良的嵌锂材料，适宜作固态高分子锂离子二次电池的电极材料。

2 电解质

电解质的研究开发对锂离子二次电池的性能也是非常重要的。可以说锂离子电池的成本主要取决于电解质的成本。锂离子电池对电解质的要求是：应有较高的离子导电性；对电极有高的锂嵌入量和相容性；有机溶剂的分解电压要高，以减少自放电和电池内部的气体压力；使用安全无污染、价格低廉、重量轻、可设计成多种形状。

目前锂离子二次电池中采用的电解质可分为两大类：液体电解质和固体电解质。液体电解质主要使用锂盐溶解于有机溶剂中制备的；固体电解质主要是采用高分子材料为基体的聚合物。

根据分析，由于碳材料制备容易、储锂容量高，对锂电位低，理论研究较成熟，故仍将在实验室和生产中应用，特别是对碳纳米材料作为电极材料的研究将是今后研究的热点之一。对非碳材料适应电池的轻、薄、高能的发展需要，因此非碳材料作为锂离子电池的负极材料的研究，也将是负极材料研究的重要方向。

依据对电解质的研究分析，液态电解质由于离子导电性较好、制备容易，仍将是实验研究方向之一。但随着锂离子二次电池的发展要求，采用固体电解质作为电池的电解质材料的研究，必将成为今后研究的重点和发展方向。