锂电池优势有哪些?锂电池技术原理是怎样的?
来源:宝鄂实业
2019-05-13 16:35
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锂电池是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,其中锂金属电池是使用二氧化锰为正极材料,金属锂或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,其放电反应公式为Li+MnO2=LiMnO2;
锂离子电池则是使用锂合金基金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,其充电时正极反应公式为LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),充电时负极反应公式为6C+XLi++Xe-=LixC6,充电电池总反应公式为LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6;
锂电池制作成本主要来自于正极材料、负极材料、隔膜以及电解液四个部分,其中正极材料成本达到了30%,具体如下图所示:
锂电池得到广阔的商业应用,源自电池性能好、环境适应性高和绿色环保等因素,其中电池性能好体现在高储能密度,约为铅酸电池的6倍,而其重量却只为铅酸电池的6分之一,且电池循环寿命可达6年以上;其环境适应性高体现在高功率承受力、耐低温适应强和自放电概率低,这就极大的延展电池使用范围和使用领域;其绿色环保则体现在锂电池生产、使用报废过程中,不含有也不产生任何铅、汞、镉等有害金属元素和物质;
锂电池的潜在问题体现在制作成本高昂,高温易爆炸以及充电使用便捷性三个方面,因此,锂电池在电动汽车领域应用,必须着眼于解决这些技术难题。
首先,通过全固态锂电池技术、不燃烧电池技术、电池防护装置技术的研究,解决锂电池高温易爆的问题;其次,通过研发及应用高能量密度电池材料,来降低电池制作成本,如硅、石墨、石墨烯基、石墨烯、复合金属锂电极、无钴高电压、铝—石墨双离子电池等;最后,通过锂空气电池和锂氧电池的研究,解决锂电池充电便捷性的问题;