简单介绍锂电池的工作原理
来源：宝鄂实业
2019-11-17 21:49
点击量：次
锂电池是如何工作的?
锂电池是如何工作的?锂离子电池正极材料的工作原理。我们日常使用的手机电池和笔记本电脑电池其实都是锂离子电池，锂电池又分为锂电池和锂离子电池，但俗称锂电池。真正的锂电池很少用于日常电子产品，因为它们的风险很高。下面小编带你了解一下锂电池的工作原理是什么?
锂电池是如何工作的
阳性材料:LiMn2O4，阴性材料:石墨
充电时，正极的Li+和电解液的Li+向负极聚集，得到电子，电子被还原为Li嵌入负极的碳材料中。在放电过程中，锂离子嵌入负极材料中失去电子，进入电解液，锂离子在电解液中向正极移动。
锂离子电池的正极和负极材料都是离子和嵌入化合物中的电子的混合导体，电子只能在它们之间移动。充电和放电的过程需要锂离子和电子的相互作用,这就需要的材料锂离子电极具有良好的导电性和离子扩散能力,确保电子可以迅速转移到外部电路通过电极在放电的过程。
锂离子在阴极材料去除后迅速扩散到电解液中。电解液中的锂离子通过载体传递到阳极并与电子结合形成嵌入化合物。
锂离子电池。JPG
锂电池的充放电要求
1. 锂电池充电
单个锂电池的最大充电结束电压为4.2v，不能过度充电，否则电池会因为正极锂离子损耗过多而报废。锂电池充电时，应使用特殊的恒流恒压充电器。首先将两端电压为4.2v的恒流充电器充电到锂电池上，然后切换恒压充电模式。当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。
2. 锂电池放电
由于锂电池的内部结构，锂离子在放电时不能全部移动到正极，必须保留一部分锂离子在负极中，以保证锂离子在下一次充电时能够顺利嵌入通道中。否则，电池寿命会缩短。
为了保证一些锂离子放电后仍留在石墨层中，有必要严格限制放电终止的最小电压，即锂电池不能放电。单个锂电池的放电终止电压一般为3.0v，最小不小于2.5v。电池放电时间与电池容量和放电电流有关。
锂离子电池正极材料如何工作
锂离子电池阴极材料通常是由锂活性化合物,阴极是特殊分子结构的碳,共阴极材料的主要成分LiCoO2,充电时,电极极化势力量积极的化合物释放锂离子,嵌入式消极分子排列成层结构的层状结构的碳和放电锂离子碳沉淀和阳极的化合物,锂离子流动。
影响锂离子电池正极材料的因素
1. 结晶度
晶体结构发育良好，结晶度高，有利于锂离子的扩散，材料的电化学能量良好。否则，电化学性能较差。
2. 合成的时间和温度
合成时间影响结晶度的发展和反应的程度。合成时间短，反应不完全，结晶性不佳，存在杂质相。如果时间过长，晶体结构会发生很大变化。
合成温度影响材料的性能、结构和反应程度。虽然低温合成可以获得小颗粒、大比表面积，但同时反应时间过长，结晶性能差，反应不完全，杂质相、电化学性能差的材料。高温合成反应时间短，结晶性能好，反应完全，但材料粒径大，比表面积小，电化学性能差。
3、粒子大小
颗粒大小影响其特性
