西游记入腹资源:锂 电 池 的 应 用 前 景
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 00:52:08
吴 双 江
锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。锂金属电池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。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO?=LiMnO?,该反应为氧化还原反应,放电; 锂离子电池 分为 正极材料:可选的正极材料很多,目前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; Li2FePO4F 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:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。 充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6放电时:LixC6 → xLi+ + xe- + 6C 。
为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造 出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。
“超级”锂电池:刚研发出来的超级锂电池能在短时间迅速充电完成,例如手机充电一般20秒,这种电池有可能加大电池未来的使用领域,例如使用在电动汽车上,使中途充电如加油一般方便。
锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。锂金属电池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。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO?=LiMnO?,该反应为氧化还原反应,放电; 锂离子电池 分为 正极材料:可选的正极材料很多,目前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; Li2FePO4F 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:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。 充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6放电时:LixC6 → xLi+ + xe- + 6C 。
为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造 出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。
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