简析锂离子电池的结构

锂离子电池的结构

锂离子电池实际上是一种锂离子浓度差的电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入复合结构。充电时，Li+从正极放电，并将负极插入电解液中。此时，负极处于富锂状态，正极处于贫锂状态。相反，Li+从负极放电，将正极插入电解液中。正极处于富锂状态，负极处于贫锂状态。锂离子电池的工作电压与构成电极本身的锂离子嵌入化合物以及锂离子的浓度有关。因此，在充放电循环中，锂离子在正极和负极之间进行嵌入-剥离反应，锂离子会在正极和负极之间来回移动，因此人们把锂离子电池想象成摇椅电池或摇动电池。

锂离子蓄电池是在锂离子蓄电池的基础上发展起来的一种先进的蓄电池。基本解决了困扰锂蓄电池发展的两个技术问题，即安全性差、充放电寿命短。锂离子电池的原理与锂离子电池相同:在两个电池中，都选择一种能使锂离子嵌入和析出的金属氧化物或硫化物作为正极，选择一种有机溶剂-无机盐体系作为电解质。不同之处在于，在锂离子电池中，碳材料作为负极替代纯锂，使锂离子嵌入和剥离。因此，这种电池的工作原理更加简单。在电池的运行过程中，就是锂离子从一个电极(可拆卸)到另一个电极(嵌入)的过程。具体来说，当电池充电时，锂离子与正极分离，嵌入碳负极，反之亦然。在充放电过程中不发生晶形变化，因此具有更好的安全性和更长的充放电寿命。