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走进锂电池的世界

一、锂电池原理- -简介

锂电池,是早期由爱迪生发明的一种由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,其工作原理为一种Li+MnO2=LiMnO2的氧化还原反应。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得其长期没有得到广泛应用,但现在随着科学技术的高速发展,锂电池逐渐成为主流。

二、锂电池原理- -分类

锂电池可分为锂金属电池和锂离子电池两类。其中,锂离子电池不含有金属状态的锂,并且可充电,目前已广泛存在于市场中;可充电的锂金属电池在1996年也被研制出来,并在安全性、容量、性价比等方面优于锂离子电池,但自身技术要求较高,目前应用还不是很广泛。

三、锂电池原理- -锂金属电池

锂金属电池常采用二氧化锰MnO2作为正极材料,采用金属锂Li或其合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。其放电反应的化学方程式为Li+MnO2=LiMnO2。

四、锂电池原理- -锂离子电池

锂离子电池常采用锂合金的金属氧化物作为正极材料,采用石墨作为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。其充电时正极的化学方程式为LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),负极的化学方程式为6C+XLi++Xe- = LixC6,充电时电池总反应为LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。

五、锂电池原理- -正极

锂电池正极材料通常为锂铁磷酸盐LiFePO4,但其也有多种不同的选择,各正极材料及其区分如下图所示。以LiFePO4为例,充电时正极的化学方程式为LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-,放电时正极的化学方程式为Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。

六、锂电池原理- -负极

锂电池负极材料通常为石墨,但研究发现钛酸盐可能是更好的锂电池负极材料。充电时锂离子嵌入,负极的化学方程式为xLi+ + xe- + 6C → LixC6;放电时锂离子脱嵌,负极的化学方程式为LixC6 → xLi+ + xe- + 6C。

七、锂电池原理- -选购方法

1)有无明确标识容量:无明确标识容量(如1000mAh或1000毫安培小时)的很有可能是劣质电池或回收电池;

2)有无保证待机时间:电池品质不稳定的情况下,无法对顾客保证待机时间;

3)是否加装安全保护板:无安全保护板的情况下,锂电池可能会有变形、漏液、甚至爆炸的危险。

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