什么是锂电池？锂电池该如何分类呢？

锂电池是什么？

“锂电池”，是一类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。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

2018年10月，南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作成功制备了石墨烯三维多孔载体，可实现电池超高速充电，有望大幅延长锂电池“寿命”。自从2007年苹果公司发布智能手机，随后又推出平板电脑以来，全球便进入了智能化时代，对智能手机和平板电脑的强烈需求快速推动了数码锂电池的销量，其中以手机锂电池销量最大。

锂金属电池和锂离子电池的构成和反应？

锂金属电池：

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。（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 3.7 V 140 mAh/g

Li2Mn2O 44.0 V 100 mAh/g

LiFePO43.3 V 100 mAh/g

Li2FePO4F 3.6 V 115 mAh/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

锂电池的能量密度(Wh/kg)是指单位重量的电池能储存的能量多少，主要由电池的材料特性决定。按普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg计算，如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200公里以上，则需要将近1吨的电池。因此把电池重量控制在一定范围的前提下，电池的能量密度越大，汽车的续航里程就越长。

能量密度数值理应是越高越好，但电池是能量高度集中的小型装置，当更小体积里聚集更多能量时，如果使用不当，比如温度升高或突然遇到剧烈碰撞，其产生的后果甚至可以和炸弹相提并论。

根据新能源研究院真锂研究发布的最新数据，2018年6月份之后，120Wh/kg的电池包的装机量占比达到了约95%，而一年前的6月该比重仅为7.3%。也就是说国内电池系统能量密度的进步数以“惊人的速度”远远超过了海外。