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锂离子电池的工作机理
作者:admin 发布日期:2016/10/22 0:00:00

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

那么今天我们就来说说锂离子电池的工作机理

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按照使用的习惯,根据充放电时的电压差区分正极(+)和负极(-),这里不讲阳极和阴极,费时费力。这张图上,电池的正极材料是钴酸锂(LiCoO2),负极材料是石墨(C)??????????????????????????????????

充电的时候,在外加电场的影响下,正极材料LiCoO2分子里面的锂元素脱离出来,变成带正电荷的锂离子(Li+),在电场力的作用下,从正极移动到负极,与负极的碳原子发生化学反应,生成LiC6,于是从正极跑出来的锂离子就很“稳定”的嵌入到负极的石墨层状结构当中。从正极跑出来转移到负极的锂离子越多,这个电池可以存储的能量就越多。?

放电的时候刚好相反,内部电场转向,锂离子(Li+)从负极脱离出来,顺着电场的方向,又跑回到正极,重新变成钴酸锂分子(LiCoO2)。从负极跑出来转移到正极的锂离子越多,这个电池可以释放的能量就越多。

在每一次充放电循环过程中,锂离子(Li+)充当了电能的搬运载体,周而复始的从正极→负极→正极来回的移动,与正、负极材料发生化学反应,将化学能和电能相互转换,实现了电荷的转移,这就是“锂离子电池”的基本原理。由于电解质、隔离膜等都是电子的绝缘体,所以这个循环过程中,并没有电子在正负极之间的来回移动,它们只参与电极的化学反应。


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