對于LIB，過充電造成的影響更嚴重。原因在于過充電會造成兩個大問題。一個是超過負極鋰容量(理論容量，石墨為372mAh/g)的鋰將轉(zhuǎn)化為金屬鋰，以枝晶狀析出。這有可能造成內(nèi)部短路。

 

　　另一個是正極會產(chǎn)生反應(yīng)性非常強的氧氣。如果氧氣與LIB內(nèi)的電解液、鋰和碳的化合物結(jié)合，也就是發(fā)生氧化反應(yīng)，可能會導(dǎo)致發(fā)熱和著火。

 

　　下面以正極的代表性物質(zhì)鈷酸鋰(LiCoO2)為例，來詳細解釋一下其中的原因。LiCoO2的結(jié)構(gòu)是在氧化鈷(CoO2)層之間插入鋰。充電時，鋰將脫離正極，向負極移動。鋰脫離后，“空房子”(空隙)將會增加。鈷(Co)會趁虛而入，鉆進這些“空房子”寄住。隨著充電的進行，“空房子”越多，或是溫度越高，鈷越容易發(fā)生移動。鈷移動到鋰曾經(jīng)的地盤后，之前與鈷組成CoO2的氧將失去伙伴，也從正極脫離。

 

　　這些氧是以原子狀態(tài)單獨存在的“初生態(tài)氧”，反應(yīng)性非常強，與任何物質(zhì)都很容易發(fā)生反應(yīng)注1)。LIB中含有容易氧化的電解液、鋰和碳的化合物，這些物質(zhì)會與氧結(jié)合，導(dǎo)致發(fā)熱和著火。

 

　　注1)空氣中的氧是原子結(jié)合形成的氧氣(02)(鍵位占滿)，反應(yīng)性不強。如果反應(yīng)性強，生物在呼吸時，肺就會與氧氣發(fā)生反應(yīng)并灼傷，無法生存。我們必須感謝氧氣不具備強反應(yīng)性。

 

　　“初生態(tài)氧”會在怎樣的條件下產(chǎn)生？我們以Li1-xCoO2的x為參數(shù)，通過利用熱質(zhì)量分析法檢測改變溫度時的質(zhì)量變化，對相關(guān)條件進行了研究(圖2)。結(jié)果顯示，x越大，也就是充電進度越大，質(zhì)量開始減少的溫度越低，減少量越大。質(zhì)量減少是氧脫附的表現(xiàn)。而且我們還發(fā)現(xiàn)，充電進度越大(x越大)，脫附的氧越多，氧脫附發(fā)生的溫度越低。也就是說，要想抑制“初生態(tài)氧”產(chǎn)生，不在超過規(guī)定的電壓下充電(避免過充電)、電池不升溫注2)是必需條件。為滿足這些條件，組裝企業(yè)等LIB的使用者必須小心謹慎。

 

　　注2)在合成LiCoO2時添加鋁(Al)和鎂(Mg)也是抑制初生態(tài)氧產(chǎn)生的有效手段。添加這些物質(zhì)后，氧脫附溫度將升高，在一定程度上可以遏制脫附反應(yīng)。