锂电池、液流电池的蓄电方式有哪些不同？

  随着电动汽车及用于固定位置的大型蓄电池系统在家庭及社会生活中的普遍应用，在充电电池由镍氢电池向锂离子电池的过渡逐步完成以后，不但锂电池的研发方向出现了多用途发展的趋势，而且也诞生了锂离子电容器和液流电池两种新的蓄电技术路线。下面对这三种蓄电方式各自的优缺点作一比较：

　　1、锂电池利用锂离子在正负极间的来回嵌入和脱嵌进行化学反应而工作，因此可以组合成多种正极材料与负极材料以实现不同的目的，如高功率型、大容量型、耐高温型、长寿命型等不同突出性能的锂电池，但同时获得全优或者多项重要参数优秀的锂电池还需要新材料技术的革命。动力型锂电池目前在全球范围内比较发达的地区是欧美、东亚，锂电池强国则有中美日韩等。

　　2、锂离子电容器是对传统的双电层电容器的改进品种，负极与锂离子电池的原理相同，正极则利用双电层效应产生的静电容量。这样，锂离子电容器既具备了双电层电容器的高功率及长寿命优点，又具备锂离子电池的高容量特点，锂离子电容器之所以比双电层电容器的能量密度高是因为单元的电压及静电容量增加。

　　这种效果通过两个途径来实现：(1)、通过添加锂离子使电容器由传统的双电层电容器电压由2.5V~3V上升到4V，(2)、负极因为可得到锂离子，因而高于双电层电容器原来的活性碳，而提高了至少1倍的容量。

　　3、氧化还原液流电池是采用隔膜隔离开两种离子溶液，设置在两种溶液中的电极(正极和负极)随着溶液通过用泵对储液罐工作而开始的循环流动分别进行氧化反应和还原反应。

　　液流电池的能量密度相对锂电池来说比较低，但可以很容易地提高输出功率(通过增设单元堆栈)和容量(通过增设钒溶液罐)，因而，对于大型储电设施的高功率和大容量要求有着特别优势，也因此成为动力汽车驱动的未来能量之一。

锂电池、锂离子电池、锂聚合物电池，人们常常被这些带“锂”电池搞的不辨东西，对锂离子电池原理进行必要的说明成为解开这个困惑的钥匙，因为在所有这些涉及“锂”的电池理论中，锂离子电池原理是一条贯穿三者的纽带，具有承前启后的作用。

　　首先，要明确我们最开始提出的那三个概念。在锂电池发展史上，第一个阶段是锂一次电池，这种电池的负极是锂金属，在这个基础上，第二阶段发展出了可充电锂电池，即理论意义上的锂离子电池，可充电锂电池是没有金属锂存在，只有锂离子的电池。由于作为正极材料的含锂化合物及电解液不同，因而，有基于不同材料的锂离子电池原理。近年来，人们常说的锂聚合物电池是在液态锂离子电池的基础上发展而来的，它的出现使锂电池进入到第三个阶段，由于锂聚合物电池是锂离子电池电解液由液态改进到固态或者凝胶态的电池，因而，它的工作机理并没有脱离锂离子电池原理体系，而只是改进了锂离子电池原理。

　　其次，要在结构上对锂离子电池原理进行了解。一般来说，锂离子电池都有五个部分：正极、负极、隔膜、有机电解液、外壳，在锂离子电池原理中，隔膜是最具技术含量的制造环节，而电解液则视液态或者聚合物而不同。

　　第三，从作用机理上理解锂离子电池原理。锂离子电池是锂离子嵌入化合物为正极材料的电池总称，从这个意义上说，只要是这个工作机理的锂离子电池，不论是液态还是聚合物的，以及许多电池生产厂家正在着力打造的动力电池，都适用于普遍的锂离子电池原理。在锂离子电池原理下，电池充电过程就是锂离子的嵌入与脱嵌过程，充电时锂离子脱嵌，从正极经过电解质嵌入负极。放电时则相反。

　　明白了以上的锂离子电池原理，最后就可以用一个形象的比喻作结，人们一般用“摇椅式电池”来作为锂离子电池原理的描述，即锂离子始终处于“正极-负极-正极”的运动状态之中，使得锂离子电池象一把摇椅，摇椅的两端为电池正负极，锂离子就是在两端运动的那个“人”，这个比喻是从作用机理来阐述锂离子电池原理的。