什么是鋰電池?它是如何工作的?

    鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年11月09日  

    什么是鋰離子電池,它是如何工作的?


    事實上,根據經典的電化學命名規則,充電電池的命名應該是正極在前,負極在后,所以電池系統應該命名為氧化鋰-石墨充電電池。但是你會發現這個名字很難記住,因為充放電的過程是通過鋰離子的運動來實現的,日本人把它命名為鋰離子電池,簡稱鋰離子電池。


    一般來說,鋰離子電池重要包括正極、負極、膜和電解質四部分。陰極材料一般是富含鋰的層狀化合物。目前,常用的商用陰極材料有鋰鈷氧化物(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和三元材料(limnxco1-x-yniyo2)。負極材料重要是一些嵌鋰電勢的元素或化合物,大致可分為碳負極材料和非碳負極材料。隔膜重要是用來防止正負兩極之間的直接接觸,導致短路,一般不導電高強度薄膜聚烯烴多孔膜,如PP、PE、PP/PE、PP/PE/PP,它有一定的孔徑和孔隙率,以確保低電阻和高離子電導率。電解質是電池正極和負極鋰離子傳輸的載體。電解液中常用的電解質有LiPF6、LiClO4等,溶劑重要有EC、DMC、PC、ClMC。


    鋰離子電池充電時,鋰離子從正極的富鋰層狀化合物中析出,通過電解液和膜嵌入負極材料中。此時,負極變為富鋰態和貧鋰態。相反,在放電過程中,Li+首先從陰極材料中析出,然后通過電解液回到正極。此時,電子通過外部電路從負極流向正極,從而實現了整個充放電過程中的電荷守恒。由于鋰離子可以反復嵌入和移除正極和負極材料,鋰離子電池可以回收利用。此外,假如用一些石墨陰極材料代替鋰金屬,可以防止鋰枝晶的出現,從而提高鋰離子電池的安全性能。以下是LiFeO4作為鋰離子電池正極材料,碳作為正極材料時的反應方程:


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