离子锂电池
离子锂电池已成为从笔记本电脑和手机到混合动力汽车和电动汽车等各种设备和车辆不可或缺的部件。离子锂电池的优点包括能量密度高、可充电、重量轻(比铅酸电池轻达 70%);安全性高,不会像铅酸电池那样产生有毒副产品;此外,离子锂电池也不会像铅酸电池那样产生有毒副产品!
最近的创新包括利用聚(离子液体)作为电解质的离子锂电池,而不是使用挥发性有机溶剂(如目前锂电池中的钴作为电解质材料)。这一革命性的发展有望以更低的成本获得更高的能量密度,同时减少对当今锂电池中昂贵而麻烦的金属(如钴)的依赖。.
离子锂电池由阳极、阴极、隔膜和电解液组成;阳极储存锂离子,阴极作为电子储存空间,而隔膜则阻止电池内的电子流动。最后,电解质通过同时进行的插层/脱插过程,在放电时将带正电的锂离子输送到阳极和阴极之间,并在充电时将带正电的锂离子输送回阳极--这一过程在专业术语中称为插层/脱插。.
通常由石墨材料组成的阳极与由不易燃的金属硫化物或氮化物组成的阴极结合在一起,通过插层技术将锂离子储存在构成块状石墨的二维碳层之间,以达到储存目的。电池放电时,阳极发生氧化半反应,释放出正锂离子,同时通过外部电路产生带负电荷的电子;在放电过程中,阳极发生氧化半反应,产生正锂离子,同时带负电荷的电子通过外部电路被带到阴极,在阴极发生还原半反应,电流通过外部电路。.
种类很多,如 72 伏锂离子电池、12 伏 20 瓦锂电池、20 瓦锂电池。 氧化还原反应必须在最佳温度和条件下进行;否则,结构的显著变化会大大降低电池容量并降低其循环性(电池在容量开始减少之前可承受的充放电次数),从而可能增加电池内部压力,对平板电脑和智能手机等移动设备构成安全威胁。.
