鋰電池的組成材料有哪幾種類型

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年08月27日  

鋰電池的一般是由正極材料和負(fù)極材料組成的。正極材料包含有鎳酸鋰、錳酸鋰、三元、酸鋰、磷酸亞鐵鋰等,而負(fù)極材料一般是有無(wú)定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。


另外如果按照鋰電池組成的化學(xué)物質(zhì)來(lái)查找那就更多了。如一般組成的電解液、CMC、鈷酸鋰、隔膜、PVDF、高溫膠紙、NMP、石墨類負(fù)極、SBR、草酸、銅箔、鋁箔等這些是鋰電池的組成材料。


一種制備鋰電池正極材料的方法,特征在于包括混合在溶液中可釋放磷酸鹽離子的化合物和金屬鐵,溶解金屬鐵,隨后焙燒,因此合成磷酸鐵。上述方法進(jìn)一步包括使原料混合物反應(yīng),同時(shí)將其研磨變小或者回流,可生產(chǎn)具有細(xì)粒直徑和顯示高活性的磷酸鐵正極材料,并利用在焙燒之前具有細(xì)粒直徑的前體。、


“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。


鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。


鋰金屬電池:


鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。


鋰電池基本原理


鋰電池基本原理


放電反應(yīng):Li+MnO2=LiMnO2


鋰離子電池:


鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。


充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為


LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)


充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為


6C+XLi++Xe-=LixC6


充電電池總反應(yīng):LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6


正極


正極材料:可選的正極材料很多,主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對(duì)照:


LiCoO2


3.7V


140mAh/g


Li2Mn2O4


4.0V


100mAh/g


LiFePO4


3.3V


100mAh/g


Li2FePO4F


3.6V


115mAh/g


正極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子嵌入,充電時(shí)鋰離子脫嵌。充電時(shí):LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時(shí):Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。


負(fù)極


負(fù)極材料:多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。


負(fù)極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子脫嵌,充電時(shí)鋰離子嵌入。


充電時(shí):xLi++xe-+6C→LixC6


放電時(shí):LixC6→xLi++xe-+6C

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