由于全球變暖和石油資源日益枯竭等問題，人們迫切需要開發(fā)無污染、低能耗的新型能源。20世紀(jì)60年代，鋰干電池被研發(fā)出來。但由于安全性和穩(wěn)定性的原因，鋰離子蓄電池的研發(fā)一直難以突破。80年代，吉野彰使用白川英樹（諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主）發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)電性聚合物（聚乙炔）作為負(fù)極材料、鈷酸鋰（LiCoO2）作為正極材料、非水性電解液用于鋰離子可充電電池的研發(fā)，取得了突破性的進(jìn)展。1991年，SONY成為全球首個(gè)投產(chǎn)LIB的公司。因?yàn)槠淙萘看?、高輸出、無污染等的優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)研發(fā)上市，就迅速成為手機(jī)等移動(dòng)電子設(shè)備的蓄電池。到1998年，LIB已經(jīng)成為市場上使用最多的可充電電池。目前，LIB已經(jīng)數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等移動(dòng)家電的不可缺少的蓄電池設(shè)備，并且開發(fā)出可以為汽車提供動(dòng)力的車載LIB系統(tǒng)。

 

 

鋰離子電池作為一種最新型的蓄電池，它集中了多項(xiàng)最新科技。多種新材料的研發(fā)制造為鋰離子電池的發(fā)展鋪平了道路。鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。充電池時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)由電解質(zhì)，穿過隔膜，嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反，鋰離子從負(fù)極脫嵌，經(jīng)由電解質(zhì)，穿過隔膜，嵌入正極，正極恢復(fù)富鋰狀態(tài)（見鋰離子構(gòu)造圖和截面概念圖）。

 

這個(gè)過程要求，鋰離子電池的電解液必須為有機(jī)相，防止鋰離子和水發(fā)生劇烈反應(yīng)；要有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性不易分解，能夠保證安全和充放電效率的添加劑；隔膜要具有良均勻大小適合的孔隙，保證鋰離子能夠平穩(wěn)經(jīng)過隔膜，不會(huì)因?yàn)榭紫短蠖搪?，也不?huì)因?yàn)榭紫短《烹娺^小，同時(shí)保證電池平穩(wěn)的電壓輸出。正極和負(fù)極材料要在大容量的基礎(chǔ)上，具有相當(dāng)導(dǎo)電能力，保證鋰離子正常嵌入和脫嵌，材質(zhì)均一穩(wěn)定?？梢哉f，鋰離子電池對(duì)材料的制造提出了更高的要求。與此對(duì)應(yīng)，我們需要開發(fā)相應(yīng)的檢測技術(shù)來保證關(guān)鍵材料的品質(zhì)，為鋰離子電池的質(zhì)量監(jiān)控給供可靠的技術(shù)和方法。