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锂电池的基本原理是什么?

来源:宝鄂实业    2019-11-21 13:59    点击量:

锂电池基本原理

 

放电反应:Li+MnO2=LiMnO2

 

锂离子电池:

 

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

 

充电正极上发生的反应为

 

LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)

 

充电负极上发生的反应为

 

6C+XLi++Xe-=LixC6

 

充电电池总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6

 

正极

 

正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:

 

LiCoO2

 

3.7V

 

140mAh/g

 

Li2Mn2O4

 

4.0V

 

100mAh/g

 

LiFePO4

 

3.3V

 

100mAh/g

 

Li2FePO4F

 

3.6V

 

115mAh/g

 

正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。充电时:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。

 

负极

 

负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

 

负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。

 

充电时:xLi++xe-+6C→LixC6

 

放电时:LixC6→xLi++xe-+6C