有关锂离子电池工作原理详解

锂是一种金属元素，其化学符号为Li(其英文名为lithium)，是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂离子电池。在锂离子电池中它用作电池的阳极。

锂离子电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂离子电池的重要特点。

锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳．常见的正极材料重要成分为LiCoO2，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动出现了电流大容量锂离子电池。

化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，要考虑的实际问题要多得多：正极的材料要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还要具有良好导电性，减小电池内阻。

虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂离子电池中几乎不会出现这种反应．但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的．重要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物．物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。