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锂离子电池内的化学反应

来源:未知作者:张县 点击:所属专题: 锂离子电池
锂离子电池按照正极材料主要可以分为镍锂电池( LiNiO 2 )、镍钴锂电池( LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 )、锰锂电池( LiMn 2 O 4 )、三元电池( LiNi 0.3 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 )以及磷酸铁锂电池( LFP )。锂离子电池的负极材料多为石墨。 由于不同的正极材料有不同的特性,

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锂离子电池按照正极材料主要可以分为镍锂电池(LiNiO2)、镍钴锂电池(LiNi0.8Co0.2O2)、锰锂电池(LiMn2O4)、三元电池(LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2)以及磷酸铁锂电池(LFP)。锂离子电池的负极材料多为石墨。

由于不同的正极材料有不同的特性,所以不同的锂离子电池也会在不同方面存在差距,另外正极材料的不同也直接导致锂离子电池的成本不一,同样会影响其使用范围。

锂离子电池内的化学反应
锂离子电池充放电示意(图片源自pdbattery

LiCoO2为例,锂离子电池在充电时发生的反应为:

正极反应:LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe- 
  负极反应:
6C+XLi++Xe- = LixC6
  总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

锂离子电池的工作原理基本上一致,正极材料的不同并不会导致电池内的反应有本质差别,电池的充放电都是锂离子(Li+)在电解质中运动,从而存储电能或放出电能。

锂离子电池内的化学反应
锂离子电池的嵌入和脱嵌示意

不同电池都是锂离子的运动:充电时时锂离子从负极运动到正极,这个过程称为“嵌入”;在放电时,锂离子则从正极运动到负极,这个过程为“脱嵌”。

(责任编辑:化学自习室)
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