鋰離子電池充電放電過(guò)程就是鋰電子脫嵌與嵌入的過(guò)程
鋰電池以具有石墨化結(jié)構(gòu)的碳為負(fù)極、氧化鈷鋰為正極。在正極和負(fù)極中,有人認(rèn)為鋰均以離子形式存在,因此稱之為搖椅電池或濃差電池。事實(shí)上這種稱呼只是不全面的理解或誤解產(chǎn)生的。真正的濃差電池是不可能在放電完成以后通過(guò)簡(jiǎn)單的充電過(guò)程就可以還原;另外,按濃差電池的概念,當(dāng)兩邊離子濃度相同時(shí),就不會(huì)產(chǎn)生電勢(shì),而鋰離子電池則依然存在較大的電勢(shì)。從該意義上而言,鋰離子電池的命名并不科學(xué)。另外,如果按照電化學(xué)的命名方法,將正極材料置于前面,負(fù)極材料置于后面,這樣的名字叫起來(lái)不順口,也不易被普通老百姓接受,這也是命名為鋰離子電池(1ithiumionbanery)的原因之一。
在正極中(以LiCoO2為例),Li+和Co3+各自位于立方緊密堆積氧層中交替的八面體位置。充電時(shí),鋰離子從八面體位置發(fā)生脫嵌,釋放一個(gè)電子,Co3+氧化為Co4+;放電時(shí),鋰離子嵌入到八面體位置,得到一個(gè)電子,Co4+還原為Co3+。而在負(fù)極中,當(dāng)鋰插入到石墨結(jié)構(gòu)中后,石墨結(jié)構(gòu)與此同時(shí)得到一個(gè)電于。電子位于石墨的墨片分子平面上,與鋰離子之間發(fā)生一定的靜電作用,因此實(shí)際大小比在正極中要大。在多種有關(guān)鋰離子電池工作原理示意圖中。