ppt--锂离子电池

1、锂离子电池简介白玉瑶，工作原理，主要结构，电池类型，主要优点，应用前景，未来研究方向，目录，工作原理锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。碳材料用作负电极，含锂化合物用作正电极。锂离子电池的充放电过程是锂离子嵌入和脱出的过程。正极：锂钴酸锂锂锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴酸锂-钴-钴酸锂-钴-钴酸锂-钴-钴-钴酸锂-钴-钴酸锂-钴-钴酸锂-钴-钴-钴充电时，由于电场的作用，锂离子从钴酸

2、锂中流出，在电液中解离，通过隔膜中的孔隙，到达负极与碳反应生成碳化锂；相反，锂离子返回正极，这是锂离子电池的充放电过程。分类：锂金属电池：锂金属电池一般是以二氧化锰为正极材料，锂金属或其合金金属为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。放电反应：二氧化锰锂=二氧化锰锂一般不可充电，使用非水电解质溶液。锂金属电池的原理与普通干电池相同。它使用锂金属作为电极，并通过锂金属的腐蚀或氧化产生电能，当锂金属用完时会被浪费掉，不能充电。主要结构：阴极材料：锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2、LiFePO4或LiXMnO2阴极材料：锂碳夹层化合物LiXC6电解质溶液：溶有锂盐LiPF6、LiAsF6等有机溶

3、液的SEI膜：只有锂离子可以通过，其他溶剂分子不能通过，阴极材料要求，1。高氧化还原电位，使电池输出电压高。2.高活性物质和高容量。3.充放电时结构稳定。4.氧化还原电位的微小变化。5.化学稳定性好，与电解质反应小。6.电子和离子电导率高，大电流充放电性能好。7.价格便宜，对环境无污染。与几种正极材料的优缺点相比，磷酸铁锂材料最适合制造大规模动力电池，这已成为世界各国的研发热点。大多数锂离子电池都使用碳作为负极。除碳阳极材料外，还有锡基阳极材料、含锂过渡金属氮化物阳极材料、合金阳极材料、纳米阳极材料等。阴极材料的要求，低氧化还原电位，高电池输出电压，大锂嵌入容量，结构稳定，氧化还原电位变化小，

4、稳定性好，与电解质反应小，表面结构好，SEI膜好，高电子和离子电导率，高电流充放电性能，价格低廉，无环境污染，普通阴极材料，金属锂负极碳负极电解质负极，金属锂负极，因为锂在溶解和沉积过程中会产生枝晶， 电极的表面积不断增加，并且由于SEI膜的形成，新增加的表面与集体的接触不良，因此锂的溶解和沉积效率低。 充电前后，碳负极材料是锂离子电池最理想的负极材料。锂嵌入碳材料可以表示为LixC6。当X=1时，理论嵌锂量最高，理论比容量为372 mAh/g。石墨和中间相碳微球(MCMB)是两种应用最广泛的碳材料。石墨碳微球、电解质、有机溶剂：碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳

5、酸二乙酯(DEC)、电解质(锂盐):锂六氟化锂通常是不安全的，六氟化锂是有毒的，锂四氟化锂具有低导电性和SEI膜。在液态锂离子电池的第一次充放电过程中，电极材料在固液界面与电解质反应形成一层锂离子电池的主要优点是：1)单节电池的高电压工作电压高达3.73.8伏；2)目前能达到的实际比能约为555瓦时/千克；3)循环寿命一般可达500次以上，甚至1000次以上；同样质量的铅酸电池是“新半年，旧半年，维修半年”，最多只有11.5年。4)安全性能好，无污染，环保；5)室温下充满电的锂离子自放电率约为2%；6)能快速充放电；7)工作温度范围高，工作温度为-2545；8)无记忆效应的充电电池通常在完全放

6、电的情况下工作，其容量会迅速低于额定容量值。这种现象被称为记忆效应。然而，无论锂离子电池处于何种状态，它都可以在充电时使用，并且没有必要先放电然后再充电。锂离子电池的缺点锂电池安全性差，有爆炸的危险。钴酸锂制成的锂电池不能大电流放电，安全性差。锂电池需要保护电路，防止电池过度充电和放电。生产要求高，成本高。根据锂离子电池使用的电解质材料不同，锂离子电池可分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。聚合物锂离子电池中使用的正极和负极材料与液态锂离子电池相同，其工作原理基本相同。它们之间的主要区别在于电解质的不同。液态锂离子电池使用液态电解质，而聚合物锂离子电池被固态聚合物电解质所取代，固态聚合物电解质

7、可以是“干的”或“胶体的”。目前，大多数使用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池(1)固体聚合物电解质锂离子电池(2)凝胶聚合物电解质锂离子电池(3)与液体锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有薄、任意面积、任意形状的优点，不会产生泄漏、燃烧爆炸等安全问题。因此，电池外壳可以由铝塑复合膜制成，这可以提高整个电池的比容量。聚合物锂离子电池也可以使用聚合物作为负极材料，其质量比能量比目前的液态锂离子电池提高50以上。动力锂离子电池严格来说，动力锂离子电池是指容量在3Ah以上的锂离子电池。目前，它一般是指锂离子电池，它可以通过放电来驱动设备、仪器、模型和车辆。动力锂离子电池分为两种类型：高容量和高功率。高容量电池可用于电动工具、自行车、踏板车、矿灯、医疗器械等。大功率电池主要用于混合动力汽车和其他需要大电流充放电的场合。根据内部材料的不同，动力锂离子电池分为液体动力锂离子电池和聚合物锂离子动力电池，统称为动力锂离子电池。高性能锂离子电池为了突破传统锂电池的瓶颈，有必要开发一种新型的铁碳存储材料，它可以在一个小的存储单元中存储更多的电能。然而，这种材料的明显缺点是充电周期不稳定，多次充放电后电池的存储容量明显下降。因此，一种新的合成方法应运而生。将几种原料与锂盐混合并加热，产生一种全新的碳纳米管纳米结构材料。这