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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。
以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。
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”。
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