文档介绍：锂离子电池
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锂二次电池
以金属锂或锂合金作为负极,以插入式或嵌入式过渡金属化合物(如V6O13,MoS2等)作为正极活性物质,电池反应能可逆进行的一类电池的总称。
Li/MoS2电池:
xLi+MoS2 ↔ LixMoS2,
该电池以Li和MoS2作为负极和正极的活性物质,采用有机电解液。
锂电池和锂离子电池
(一)锂电池
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Li/MnO2 :LiMn2O4或α,β-EMD(电解MnO2)作为正极活性物质,电池充放电反应为: xLi+LiMn2O4 ↔ Li1+X Mn2O4
xLi +α,β-MnO2 ↔ LiX MnO2
(二)锂离子二次电池
该类电池以人造石墨或天然石墨等作负极,正极和电解液仍与锂电池相同。电池反应实际上也是一种嵌入反应。
电极反应:
Cathode: LiMeO2 - xe- → Li1-xMeO2 + xLi+
Anode: 6C + xLi+ + xe- → C6Lix
LiMeO2 + 6C → C6Lix + Li1-xMeO2
在正极中(以LiCoO2 为例),Li+和Co3+各自位于立方紧密堆积氧层中交替的八面体位置。
充电时,锂离子从八面体位置发生脱落,释放一个电子,Co3+氧化为Co2+;放电时,锂离子嵌入到八面体位置,得到一个电子,Co2+还原为Co3+。
在负极中,当锂插入到石墨的墨片分子平面上,与锂离子之间发生一定的静电作用,因此实际大小比在正极中要大。
Cd-Ni、MH-Ni、锂离子电池性能比较
无
锂离子二次电池的发展
自90年代日本索尼公司开发成功以来,锂离子电池迅速向产业化发展,并在移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式电器上大量应用。
移动电话占43%的市场份额,笔记本电脑占41%,摄影机占7%,小型光碟机(MD)4%,个人数码助理占2%,数码相机1%。1994年索尼公司锂离子电池月产量达到200万只,,占充电电池市场的三分之一。世界锂离子电池的生产前几年几乎被日本人垄断,1998年日本锂离子电池的生产能力就已达到4亿只/年。
2001-2005 年全球锂离子二次电池产量统计
全球锂离子二次电池生产区域分布
2005 年锂离子二次电池的消费结构