鋰離子電池工作原理

鋰離子電池是一種二次電池，它重要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。鋰離子電池的充放電過(guò)程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。

在充放電過(guò)程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為搖椅電池。當(dāng)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

鋰離子電池具有重量輕、容量大、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了普遍應(yīng)用現(xiàn)在的許多數(shù)碼設(shè)備都采用了鋰離子電池作電源，盡管其價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較昂貴。鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有記憶效應(yīng)以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)也是它廣泛應(yīng)用的重要原因。

水溶液鋰離子電池原理

水溶液鋰離子電池由于安全性能高，不會(huì)起火，離子導(dǎo)電率高，且成本也低，已經(jīng)成為下一代大型儲(chǔ)能電池發(fā)展的優(yōu)選方向。鋰離子電池的重要工作原理是依靠鋰離子在正負(fù)電極之間的遷移而出現(xiàn)電流的，這種遷移在溶液中進(jìn)行，常常會(huì)使電池自身發(fā)生損耗。

這種新型水溶液鋰離子電池將以突出的安全性、耐用性，成為新能源產(chǎn)品的大力士。用它裝備的電動(dòng)汽車的行駛距離有望達(dá)到400公里，而裝備等同體積的傳統(tǒng)鋰電電動(dòng)汽車出行距離僅為150180公里。

這種新型水溶液鋰離子電池將以突出的安全性、耐用性，成為新能源產(chǎn)品的大力士。用它裝備的電動(dòng)汽車的行駛距離有望達(dá)到400公里，而裝備等同體積的傳統(tǒng)鋰電電動(dòng)汽車出行距離僅為150180公里。

水電解質(zhì)在此ARLB系統(tǒng)，具有高的熱容量，并能吸收大量的熱量。在相同的充電和放電過(guò)程中，該系統(tǒng)的溫度要低得多，比常規(guī)的鋰離子電池。此外，水或含水電解質(zhì)與Li金屬陽(yáng)極和LiMn2O4正極兩者直接接觸，并且冷卻效果將是非常有效的。冷卻系統(tǒng)，這是通常所需的大容量電池模塊，無(wú)需為在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用。當(dāng)與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，大大提高安全性和可靠性。

水溶液鋰離子電池技術(shù)，與當(dāng)下的鋰離子電池供應(yīng)同等電力、能效，且使用壽命旗鼓相當(dāng)，但不會(huì)帶來(lái)火災(zāi)危險(xiǎn)、不含毒化學(xué)品，對(duì)環(huán)境無(wú)危害。

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