与其他二次电池相比较(如铅酸蓄电池、镍镉电池及镍氢电池),锂离子电
池具有以下显著优势:
1.
放电电压平台高(
3.6 V),是镍氢电池的 3 倍,有利于电池的小型化,
轻量化,节省了空间,使电池的可靠性得到进一步提高。
2.
比能量高,目前已达到
150 wh/kg,是镍镉电池的 2.5 倍,镍氢的 1.8 倍。
3.
循环寿命长,在
500—1000 次以上。
4.
自放电效率低,一般在
5%/月以下。
5. 无记忆效应,能够随时充电。
6. 不含重金属等有毒物质。
7. 价格低廉。
锂离子电池的工作原理
在 电 池 充 放
电 的 过 程 中 , 锂
离 子 在 正 负 极 之
间 来 回 嵌 入 与 脱
出 , 犹 如 摇 椅 来
回摆动。这一概念
生 动 描 述 了 锂 二
次 电 池 的 工 作 原
理。充电时, Li
+
从 正 极 脱 嵌 经 过
电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从
外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡。放电时则相反,Li
+
从负极脱嵌,
经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。在正常充放电的情况下,锂离子在层状
结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出,一般只引起层面间距的变
化不破坏晶体结构,在充放电的过程中,负极材料的化学结构基本不变。因此,
从充放电的可逆性上看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池的应用