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鋰離子電池工作原理,水溶液鋰離子電池原理

來源:存能電氣  日期:2019-07-18 10:25  瀏覽量:

  鋰離子電池工作原理,水溶液鋰離子電池原理。在我們的日常生活中,鋰離子電池是非常常見的,例如我們使用的手機、筆記本、平板等設備都是靠著它工作的。液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。一般正極使用LiCoO2,負極使用各種碳材料如石墨,同時使用鋁、銅做集流體。

鋰離子電池.jpg

  鋰離子電池工作原理

  鋰離子電池是一種二次電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。

  鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌。

  在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。當對鋰電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

  鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點,因而得到了普遍應用——現在的許多數碼設備都采用了鋰離子電池作電源,盡管其價格相對來說比較昂貴。鋰離子電池的能量密度很高,它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍,而且具有很低的自放電率。此外,鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應”以及不含有毒物質等優點也是它廣泛應用的重要原因。

  水溶液鋰離子電池原理

  水溶液鋰電池由于安全性能高,不會起火,離子導電率高,且成本也低,已經成為下一代大型儲能電池發展的優選方向。鋰電池的主要工作原理是依靠鋰離子在正負電極之間的遷移而產生電流的,這種遷移在溶液中進行,常常會使電池自身發生損耗。

  這種新型水溶液鋰電池將以突出的安全性、耐用性,成為新能源產品的“大力士”。用它裝備的電動汽車的行駛距離有望達到400公里,而裝備等同體積的傳統鋰電電動車出行距離僅為150—180公里。

  這種新型水溶液鋰電池將以突出的安全性、耐用性,成為新能源產品的“大力士”。用它裝備的電動汽車的行駛距離有望達到400公里,而裝備等同體積的傳統鋰電電動車出行距離僅為150—180公里。

  水電解質在此ARLB系統,具有高的熱容量,并能吸收大量的熱量。在相同的充電和放電過程中,該系統的溫度要低得多,比常規的鋰離子電池。此外,水或含水電解質與Li金屬陽極和LiMn2O4正極兩者直接接觸,并且冷卻效果將是非常有效的。冷卻系統,這是通常所需的大容量電池模塊,無需為在電動汽車中的應用。當與傳統的鋰離子電池相比,大大提高安全性和可靠性。

  水溶液鋰電池技術,與當下的鋰離子電池提供同等電力、能效,且使用壽命旗鼓相當,但不會帶來火災危險、不含毒化學品,對環境無危害。

  以上就是鋰離子電池工作原理,水溶液鋰離子電池原理。目前鋰電池公認的基本原理是所謂的“搖椅理論”。鋰電池的沖放電不是通過傳統的方式實現電子的轉移,而是通過鋰離子在層壯物質的晶體中的出入,發生能量變化。

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