鋰離子電池的工作原理以及組成結構材料介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2021-06-09 13:13
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鋰離子電池的充放電過程是Li+正負極材料的嵌入和嵌入,伴隨著能量的吸收和釋放。給鋰離子電池充電:Li+從正極材料中嵌入,通過電解液到負極,吸收電子后嵌入負極材料形成能量高的嵌入化合物。
鋰離子電池是一種充電電池,主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動工作。充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌入:充電池時,Li+從正極脫嵌入,通過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài)的放電時相反。一般采用含鋰元素的材料作為電極電池,是現(xiàn)代高性能電池的代表。
鋰電池的充放電過程是鋰離子的嵌入和嵌入。在鋰離子的嵌入和嵌入過程中,伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和嵌入(習慣上正極用嵌入或嵌入,負極用嵌入或嵌入)。在充放電過程中,鋰離子在正負極間來回嵌入/脫嵌入和插入/脫插入,形象上被稱為搖椅電池。
充電電池時,鋰電池的正極生成鋰離子,生成的鋰離子通過電解液運動到負極。負極碳呈層狀結構,有許多微孔,負極鋰離子嵌入碳層微孔,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,放電電池時,嵌入負極碳層的鋰離子脫離,運動恢復正極?;氐秸龢O的鋰離子越多,放電容量就越高。
鋰電池組成結構材料
鋰電池是幾年前出現(xiàn)的金屬鋰電池的替代產(chǎn)品,電池的主要組成部分是正負極、電解質、隔膜和外殼。
正極-采用能吸收鋰離子的碳極,放電時,鋰變成鋰離子,脫離電池陽極,達到鋰離子電池陰極。
負極-材料選擇電位盡可能接近鋰位置的鋰化合物。例如,各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相球碳等和金屬氧化物。
電解質-采用LiPF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙碳酸脂等烷基碳酸脂組合的混合溶劑系統(tǒng)。
隔膜-采用聚乙烯微多孔膜,如聚乙烯、聚丙烯或復合膜,特別是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層隔膜,不僅熔點低,而且抗穿刺強度高,發(fā)揮熱保險作用。
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