什么是锂电池？它是如何工作的?

什么是锂离子电池，它是如何工作的?

事实上，根据经典的电化学命名规则，充电电池的命名应该是正极在前，负极在后，所以电池系统应该命名为氧化锂-石墨充电电池。但是你会发现这个名字很难记住，因为充放电的过程是通过锂离子的运动来实现的，日本人把它命名为锂离子电池，简称锂离子电池。

一般来说，锂离子电池重要包括正极、负极、膜和电解质四部分。阴极材料一般是富含锂的层状化合物。目前，常用的商用阴极材料有锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)和三元材料(limnxco1-x-yniyo2)。负极材料重要是一些嵌锂电势的元素或化合物，大致可分为碳负极材料和非碳负极材料。隔膜重要是用来防止正负两极之间的直接接触,导致短路,一般不导电高强度薄膜聚烯烃多孔膜,如PP、PE、PP/PE、PP/PE/PP,它有一定的孔径和孔隙率,以确保低电阻和高离子电导率。电解质是电池正极和负极锂离子传输的载体。电解液中常用的电解质有LiPF6、LiClO4等，溶剂重要有EC、DMC、PC、ClMC。

锂离子电池充电时，锂离子从正极的富锂层状化合物中析出，通过电解液和膜嵌入负极材料中。此时，负极变为富锂态和贫锂态。相反，在放电过程中，Li+首先从阴极材料中析出，然后通过电解液回到正极。此时，电子通过外部电路从负极流向正极，从而实现了整个充放电过程中的电荷守恒。由于锂离子可以反复嵌入和移除正极和负极材料，锂离子电池可以回收利用。此外，假如用一些石墨阴极材料代替锂金属，可以防止锂枝晶的出现，从而提高锂离子电池的安全性能。以下是LiFeO4作为锂离子电池正极材料，碳作为正极材料时的反应方程: