鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。
在充放電過程中,Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí),Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。
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鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池,鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。
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(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負(fù)極用插入或脫插表示)在充放電過程中,鋰離子在正、負(fù)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(dāng)對電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極,而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)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。
同樣,當(dāng)對電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過程)嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動回正極,回正極的鋰離子越多,放電容量越高。