鋰離子電池是如何工作的

鋰離子電池價格基礎

鋰離子電池是以鋰化合物為正極的鋰離子電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。當電池充電時，鋰離子在電池正極形成，鋰離子通過電解液到達負極。鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子從正極向負極移動，再向正極移動。鋰離子電池就像一把搖椅，電池的兩極，鋰離子像運動員相同來回運動。所以鋰離子電池也被稱為搖椅電池。

鋰離子電池是如何工作的

當電池充電時，鋰離子在電池正極形成，鋰離子通過電解液到達負極。碳，也就是負極，是分層的，它有很多微孔，到達負極的鋰離子被嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，電荷容量就越大。同樣地，當電池放電時(我們使用電池的過程)，嵌在負極碳中的鋰離子就會出來并回到正極。陰極鋰離子越多，放電容量越大。

鋰離子電池的充電電流一般設定在0.2c到1C之間。電流越高，充電越快，電池發熱越高。更重要的是，假如電池充滿太多的電流，容量是不夠的，因為電池內部的電化學反應要時間。就像倒啤酒相同，倒得太快會出現泡沫和不滿。

鋰離子電池正極材料

鋰離子電池正極材料:(1)碳材料:石墨化碳材料和非晶碳材料。例如，石墨、軟碳和中間相碳微球在我國已經被開發和研究，而硬碳、碳納米管、巴克球C60等碳材料正在被研究。(2)其他材料:氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金、納米氧化物等。

鋰離子電池的負極材料有問題

(1)電壓滯后，即鋰離子包埋反應發生在0~0.25V之間(相關于Li+/Li)，而不包埋反應發生在1V左右;

這一理論要進一步深化。這取決于各種高純度、結構材料和碳材料的制備，以及建立更加有效的結構表征方法。

鋰離子電池正極材料的發展方向

(1)更小的納米級嵌鋰微結構。

(2)制備高純、微結構規整的碳陰極材料。

鋰離子電池正極材料

陰極材料:重要是石墨。新的研究表明，鈦酸鹽可能是一種更好的材料。負反應:鋰離子放電時不插電，充電時插入鋰離子。充電時:xLi+xe6c-lixc6放電:LixC6→xLi+xe+6C可分為以下幾類:

第一種是碳陰極材料:石墨化碳材料、無定形碳材料。例如，石墨、軟碳和中間相碳微球在我國已經被開發和研究，而硬碳、碳納米管、巴克球C60等碳材料正在被研究。鋰離子電池的陰極材料基本上是碳材料，如人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。第二種是錫基陽極材料:錫基陽極材料可分為錫基氧化物和錫基復合氧化物。氧化物是各種價金屬錫的氧化物。沒有商業產品。

第三種是鋰過渡金屬氮化陰極材料，沒有商業產品。

第四種是合金陽極材料:包括錫基合金、硅基合金、tsu基合金、鋁基合金、階梯基合金、鎂基合金等合金，無商用產品。

五是納米級陰極材料:碳納米管、納米合金材料。

6種納米材料是納米氧化材料:目前合肥張是化工科技有限公司。根據2009年鋰離子電池新能源行業最新的市場發展趨勢，許多公司已經開始使用納米氧化鈦和納米二氧化硅添加過去傳統的石墨、氧化錫、碳納米管，并大大新增了鋰離子電池的放電和充放電頻率。

有關鋰離子電池正極材料的幾個概念

電化學容量:單位質量的活性物質充或放電到最大程度的電量，一般用mAh/g表示。

不可逆容量損失:在充放電過程中，電極的充放電效率小于100%，放電的電化學容量小于電荷的電化學容量。損失的部分稱為不可逆容量損失。電極電位:理想陰極材料的電極電位應接近金屬鋰的電極電位，且隨鋰包埋量變化不大。石墨的電極電位從0.4v到0.0v不等，是合適的陰極材料。

充放電速率:電池的充放電速率。

循環性:電極材料在重復充放電過程中保持其電化學容量的能力。電池的圓度與電極材料的結構穩定性、化學穩定性和熱穩定性有關。