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公司新闻

锂电池组介绍

日期:2019-12-05 23:43
浏览次数:227
摘要:
     “锂电池组”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池*早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
    锂电池组大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
2018年10月,南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作成功制备了石墨烯三维多孔载体,可实现电池超高速充电,有望大幅延长锂电池“寿命”

锂金属电池:
    锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂电池基本原理
锂电池基本原理
放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
锂离子电池:
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe- = LixC6
充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
正极
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:
LiCoO2
3.7 V
140 mAh/g
Li2Mn2O4
4.0 V
100 mAh/g
LiFePO4
3.3 V
100 mAh/g
Li2FePO4
3.6 V
115 mAh/g
    正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。 充电时:LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放电时:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。
负极
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。
充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6
放电时:LixC6 → xLi+ + xe- + 6C

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