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鋰鈷、鋰鎳、鋰錳與鋰鐵電池, 使用的負級材料相同, 只是正級材料不同!

由於石墨系的重量能量密度較高且材料結構具較高的規則性，所以第一次放電的不可逆電容量會較低，另外石墨系負極材料具有平穩工作電壓作用，對電子產品的使用和充電器的設計較具優勢。自1991 年 Sony新力首次將鋰電池商品化以來, 碳材料一值被當作鋰電池的負極材料!

鋰電池的負極材料的製作, 主要是將鋰電池負極的製作是將碳材料、黏結劑、添加劑等經混拌成糊狀膠合劑均勻塗抹在銅箔兩側，再經乾燥、滾壓而成. 目前使用的鋰電池的負極材料主要是： 石墨化碳,主要包括天然石墨、人工石墨及類石墨~中介相瀝青基碳微球 MCMB等產品。

高容量鋰電池是目前市場追求的主要目標, 除了從正級材料著手努力外, 高容量碳材的開發也是現在研發的主流,包括改質型碳、摻雜型碳與非石墨化碳!特別是希望透過奈米化碳材, 達到讓電池容量倍增的效果.例如香港科技大學沈平教授團隊, 就宣稱成功研發奈米化碳材,每克奈米碳粉, 可以提供450豪安時的電池容量.

另外, 非碳材部分, 金屬錫的990mAH/g的高理論電池容量(相較石墨372mAH/g), 一直吸引全球研發人員的目光,例如SONY就在2005年成功推出非晶型錫複合材料(由錫鈷合金+錫鈷碳混合成)提高30%電池容量. 另外,國立新加坡大學團隊也在2004年宣佈開發出奈米級二氧化錫的負級材料, 讓電池放電容量提高2倍.

除此之外, 昭和電工在負級上添加氣相法碳纖維;而三井鑛山則加高壓於低價天然石墨, 提高密度,再貼膜於表面,降低成本.

目前主要的負極材料生產商, 除了日本或歐美外, 台灣主要生產商有中碳、莊鏵、台松(日商);至於大陸方面則有英士達、宏遠...等.

從專利角度看, 中碳在台灣已取得鋰電池負極材料相關專利2項、而莊鏵則取得1項; 至於鋰電池芯( cell )生產商興能高科技也取得在碳粉體表面覆蓋氧化鈷的新型鋰電池負極材料相關專利1項.