电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
主要是小型用电器，例如手机、MP3、手电筒、电子产品、玩具等等。目前主要用于小电流放电的电器上，正在开发用于大电流的产品市场，例如电动工具、航模、车模、电动轻型车和电动车上
随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂电池以优异的性能在这类产品中得到广泛使用，并在近年逐步向其他产品使用范畴发展。1998年，天津电源研究所开始商业化加工锂电池。习惯上，人们把锂电池也称为锂离子电池，但这两种电池是不一样的。今朝锂电池已经成为了主流。
“锂离子电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的出产、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂离子电池长期没有得到使用。随着科学技术的发展，今朝锂离子电池已经成为了主流。
锂离子电池大致可分为两类：锂金属电池和锂电池。锂电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂电池。由于其自身的高技术要求限制，今朝惟有少数几个国家的公司在加工这种锂金属电池。
锂金属电池：
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂离子电池基本原理
锂离子电池基本原理
放电反应：Li+MnO2=LiMnO2
锂电池：
锂电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe-=LixC6
充电电池总反应：LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
正极
正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照：
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。充电时：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。
负极
负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。
充电时：xLi++xe-+6C→LixC6
放电时：LixC6→xLi++xe-+6C
锂离子电池最早期使用在心脏起搏器中。锂离子电池的自放电率极低，放电电压平缓等优势，使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂离子电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。二氧化锰电池，就广泛用于计算器，数码相机、手表中。
为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究，从而制造出前所未有的产品。
1992年Sony成功开发锂电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。
1、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，制成首个锂离子电池。
2、1980年，J.Goodenough发现钴酸锂可以作为锂电池正极材料。
3、1982年伊利诺伊理工大学(theIllinoisInstituteofTechnology)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离子电池，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试验室试制成功。
4、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。其分析温度高，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。
5、1989年，A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将萌生更高的电压。
6、1991年索尼公司发布首个商用锂电池。随后，锂电池革新了消费电子产品的面貌。
7、1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸锂铁(LiFePO4)，比传统的正极材料更具优越性，因此已成为当前主流的正极材料。
随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂电池以优异的性能在这类产品中得到广泛使用，并在逐步向其他产品使用范畴发展。1998年，天津电源研究所开始商业化加工锂电池。习惯上，人们把锂电池也称为锂离子电池，但这两种电池是不一样的。锂电池已经成为了主流。
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