锂电池的优势,未来发展方向及应用领域不断拓宽
虽然从理论上讲,任何一个氧化还原反应都可以设计成为电池。然而,由于许多实际问越的限制.现代生活中常用的二次电池主要有镍镉电池(Ni-Cd)、镍氢电池(Ni-MH)、铅酸电池(lead acid)、锂电池( Li-ion)、聚合物锂电池(Li-ioN-polymer)和可充碱性电池(reusable alkaline)等。
与其它二次电池相比,锂电池的优势主要表现在以下几个方面:
A.工作电压高 一般在3. 6V左右.有时甚至高达4V以上,远远高于其它二次电池,这也是锂电池最突出的优点之一。
B.比能量大 虽然碳质材料代替金属锂使材料的质量比容量和体积比容量下降,但锂电池在实际应用中金属锉一般过量三倍以上。因此,其实际体积比能量井没有明显下降.且明显高于其它二次电池。
C.自放电小 电池经首次充放电循环后.正负极均被不同程度地钝化.可以很好地防止电池自放电。
D.循环寿命长 电池经最初的几次循环后,循环效率接近100%,在100%放电深度(DOD)下的循环寿命可人于500次。
E.无记忆效应 锂电池中使用的储锂电极材料的结构可逆性好。电化学循环过程中不产生记忆效应。
F.安全性好 嵌锂化合物比金属锂稳定,电池电化学过程中既不会形成枝晶锂,也不会产生死锂,人人改善了电池的安全性能。
U.无环憧污染 电池中不含有Pb、 Cd、 Hg等有毒有害物质.且电池本身为高度封闭系统.不会对环境造成污染。
基于上述的优点,锂电池近年来得到了突飞猛进的发展,性能指标不断提高.负极材料己经由最初的石油焦发展到嵌、脱视性能更加优异的中间相石墨微球和廉价易得的球状石墨材料;正极材料则山最初的LiCoc):发展到最近的L-inO2 ,LiNiO,和LiMn2O;井存,并正在向多种复合过渡金属嵌锂氧化物和纳米氧化物过渡;电解质已山单一的有机液体电解质迈入了液体电解质、聚合物电解质和固体电解质井存的局而.在此基础上,锂电池正在向多样化、高性能、低成本和更安全的方向发展.其应用领域也在逐步拓宽.不仅在小型使携式电器方面挤压镍氢电池、镍铬电池的市场.而且正在向大型铅酸电池挑战。