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锂電池是怎樣的
锂電池是怎樣的
更新时间:2025-11-16 20:54:39

問題1:什麼是“锂電池”?

锂電池是怎樣的(什麼是锂電池)1

答:锂電池是一種以锂金屬或锂合金為正負極材料,非水性電解質溶液的電池。

金屬锂電池是由Gilbert N. Lewis提出。20世紀70年代,M.S.Whittingham提出并開始研究锂離子電池。由于锂金屬的化學性質非常活躍,因此锂金屬的加工、保存和使用對環境有着非常高的要求。随着科學技術的發展,锂電池已成為主流。

根據近年來的主流觀點,锂電池可分為兩類:锂金屬電池和锂離子電池。锂離子電池不含金屬锂,可以充電。锂金屬電池是第五代可充電電池,誕生于1996年。其安全性、比容量、自放電率和性價比均優于锂離子電池。可以形象地說,锂離子電池是锂金屬電池的2.0升級版。

問題2:它是如何工作的?

锂電池是怎樣的(什麼是锂電池)2

答:锂金屬電池:一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬锂或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

放電反應:Li MnO2=LiMnO2

锂離子電池:锂離子電池一般是使用锂合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。

充電正極上發生的反應為

LiCoO2=Li(1-x)CoO2 xLi xe-(電子)

充電負極上發生的反應為

6C xLi xe- = LixC6

充電電池總反應:LiCoO2 6C = Li(1-x)CoO2 Lix

正極材料:可選的正極材料很多,目前市場常見的正極活性材料如下表所示:

锂電池是怎樣的(什麼是锂電池)3

正極反應:放電時锂離子嵌入,充電時锂離子脫嵌入。 充電時:LiFePO4 → Li1-xFePO4 xLi xe-放電時:Li1-xFePO4 xLi xe- → LiFePO4。

負極材料:多采用石墨。另外锂金屬、锂合金、矽碳負極、氧化物負極材料等也可用于負極。

負極反應:放電時锂離子脫嵌,充電時锂離子嵌入。

充電時:xLi xe- 6C → LixC6

放電時:LixC6→ xLi xe- 6C

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