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锂电池的发展过程简介中文+英文

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锂电池的发展过程简介中文+英文

锂电池发展简介 锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工 作。在充放电过程中, Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时, Li+从 正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用 含有锂元素的材料作为电极的电池,是现代高性能电池的代表。 发展历史 早期锂电池 锂离子电池 (Li-ion Batteries)是锂电池发展而来。所以在介绍 Li-ion 之 前,先介绍锂电池。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电 池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。电 池组装完成后电池即有电压 不需充电。这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中容易形 成锂结晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。 [2] 炭材料锂电池 后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电 池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。 摇椅式电池 我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在 Li-ion 的充放电过程中, 锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。 Li-ion Batteries就像一把摇椅, 摇椅的两端为电池的两极,而锂离 子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以 Li-ion Batteries 又叫摇椅式电池。 发展时间点 1970 年代埃克森的 M.S.Whittingham 采用硫化钛作为正极材料,金属锂作 为负极材料,制成首个锂电池。 1982 年伊利诺伊理工大学 (the Illinois Institute of Technology)的 R.R.Agarwal和 J.R.Selman 发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的, 并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人 们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电 电池。首个可用的锂离子石墨电极由 贝尔实验室试制成功。 1983年 M.Thackeray、 J.Goodenough等人发 现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。 其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了 燃烧、爆炸的危险。 1989 年, A.Manthiram 和 J.Goodenough 发现采用聚合阴离子的正极将产生

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