鉅大LARGE | 點擊量:1319次 | 2020年12月25日
簡析鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
鋰離子電池實際上是一種鋰離子濃度差的電池,正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入復合結(jié)構(gòu)。充電時,Li+從正極放電,并將負極插入電解液中。此時,負極處于富鋰狀態(tài),正極處于貧鋰狀態(tài)。相反,Li+從負極放電,將正極插入電解液中。正極處于富鋰狀態(tài),負極處于貧鋰狀態(tài)。鋰離子電池的工作電壓與構(gòu)成電極本身的鋰離子嵌入化合物以及鋰離子的濃度有關。因此,在充放電循環(huán)中,鋰離子在正極和負極之間進行嵌入-剝離反應,鋰離子會在正極和負極之間來回移動,因此人們把鋰離子電池想象成搖椅電池或搖動電池。
鋰離子蓄電池是在鋰離子蓄電池的基礎上發(fā)展起來的一種先進的蓄電池?;窘鉀Q了困擾鋰蓄電池發(fā)展的兩個技術問題,即安全性差、充放電壽命短。鋰離子電池的原理與鋰離子電池相同:在兩個電池中,都選擇一種能使鋰離子嵌入和析出的金屬氧化物或硫化物作為正極,選擇一種有機溶劑-無機鹽體系作為電解質(zhì)。不同之處在于,在鋰離子電池中,碳材料作為負極替代純鋰,使鋰離子嵌入和剝離。因此,這種電池的工作原理更加簡單。在電池的運行過程中,就是鋰離子從一個電極(可拆卸)到另一個電極(嵌入)的過程。具體來說,當電池充電時,鋰離子與正極分離,嵌入碳負極,反之亦然。在充放電過程中不發(fā)生晶形變化,因此具有更好的安全性和更長的充放電壽命。