锂离子电池用聚合物电解质的制备及性能研究文献综述
2020-04-18 20:42:08
1.1锂离子电池概述 1.1.1前言 随着电子设备在人们日常生活中的广泛应用,21世纪正朝着高质量信息服务无时无处不在的时代发展,人们对于电源的要求也越来越高。
这一切都离不开电池技术的发展,在1800年发明的伏特电堆之后,电池技术实现了两大飞跃:一个是工作电压的提高至3V,另一个则是以锂离子为主要电荷载体的二次电池的成功实现。
锂离子电池是一种将化学能存储在容器内并转化为点成的一种装置,它具有比能量大、电池电压高、工作温度范围宽、存储寿命长等优点,它在目前所有可实际应用的电池中具有最高的能量密度,引领着电池技术的革新,并被广泛应用于日用电器,如计算机、手机、耳机与摄像机等设备中。
1.1.2 锂电池工作原理 锂离子电池主要是利用Li 的嵌入和脱嵌正负极材料来实现充电放电。
其正极一般采用过渡金属氧化物,如LiCoO2、LiFeO4等,负极采用Li、石墨、非碳合金等,电解质为溶解了锂盐(如LiPF6、LiAsF6、LiClO4等)的有机溶剂。
在充电过程中,Li 像摇椅一样,在正负极及电解液之间来回反复嵌入、脱嵌,因此也被形象地称为”摇椅电池”。
锂离子电池的化学表达式为: (-)Cn | LiPF6-EC DMC | LiMxOy( ) 其电池反应为: LiMxOy nC #8652; Li1-xMxOy LixCn 从本质上来说,锂离子电池是一种利用锂离子浓差来实现充放电的电池:充电时,Li 会从正极脱出,通过电解质移动到负极并嵌入,负极中的锂出于富裕状态,而正极中的锂出于贫乏状态,同时,为了保证电荷的平衡,电子的补偿电荷会从外电路提供给碳负极。
而在放电的时候,这个过程便是相反的,Li 会从负极上脱嵌,并通过电解液返回到正极材料并嵌入,正极上的锂出于富裕状态。
正常的充放电的情况下。
1.1.3 锂离子电池的结构与组成 锂离子电池是有正极、负极和电解液组成。