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锂电池原理

日期:2020-08-18 18:16:13
乾元坤和编辑

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锂电池原理

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。

锂电池原理

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一、锂电池分类

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。

二、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。

三、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。锂电池充电过程中其正极发生化学反应的化学方程式为LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),负极发生化学反应的化学方程式为6C+XLi++Xe-=LixC6,充电时电池发生总反应为LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6。

四、锂电池正极

目前大多数锂电池正极材料采用的为锂铁磷酸盐LiFePO4,但对于锂电池的材料还是有很多的选择的,下面我们以LiFePO4为例,充电时正极的化学方程式为LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-,放电时正极发生反应的化学方程式为Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。

五、锂电池负极

锂电池负极所采用的材料主要为石墨,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,负极发生反应的化学方程式为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。

六、锂电池选购方法

1)观察锂电池有无明确标识容量:如果无明确标识容量活着是标有如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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