鋰離子電池是如何工作？

在整個(gè)電池充電過(guò)程中，正極的含鋰化合物發(fā)生變化，鋰失去一個(gè)電子變成鋰離子（Li+），鋰離子從正極材料中脫出，兩極之間充滿(mǎn)的電解液為穿越介質(zhì)，使鋰離子從正極向負(fù)極移動(dòng)，最后嵌入到電池的另一頭負(fù)極材料中。在這一點(diǎn)上，電池陰極材料是一個(gè)富鋰的情況。另外，充電電池外部電路中的電子器件也從正向負(fù)向傳輸，外部電路電子器件運(yùn)行到負(fù)向后，原料中的Li+就被還原為L(zhǎng)i。所有充電電池系統(tǒng)軟件都處于電荷平衡狀態(tài)。整個(gè)充電過(guò)程與放電過(guò)程相反。在整個(gè)過(guò)程中，鋰離子電池在整個(gè)插入和滑移過(guò)程中不易破壞其晶格常數(shù)和化學(xué)結(jié)構(gòu)。

市場(chǎng)上常見(jiàn)的鋰離子電池是什么？

鋰離子電池特有的儲(chǔ)能技術(shù)材料是正極材料，充電電池系統(tǒng)軟件的能量比取決于其比能量和兼容性。電池陰極材料自其商業(yè)應(yīng)用以來(lái)，大多數(shù)是碳材料，更多的是高純石墨。相比之下，電池陰極材料的選擇范圍很廣。隨著世界各地有利于新能源汽車(chē)的發(fā)展，為了找到更強(qiáng)大的電池工作能力，更大的能量比，更長(zhǎng)的使用周期也成為各種動(dòng)力鋰離子電池廠(chǎng)家的總體目標(biāo)，導(dǎo)致銷(xiāo)售電極材料在市場(chǎng)上的科研和發(fā)展趨勢(shì)一直火熱。

目前，新能源汽車(chē)用的幾種正極材料如下：

1.鋰鈷氧化物(LiCoO2)

鋰鈷氧化物是第一種商業(yè)化的鋰離子電池正極材料，因?yàn)樗梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)由制造商制造，適合工業(yè)鏈的推廣，因此是第一種商業(yè)化的電池正極材料。但是，由于鈷的比容量小、鈷資源成本低，使得鈷具有毒副用途，限制了鋰鈷金屬氧化物的發(fā)展趨勢(shì)。

2.鋰錳氧化物

鋰錳氧化物重要是和LiMnO2和LiMn2O4兩種，在整個(gè)充電過(guò)程中，由于limno2和limn2o4的氧化物重要是由層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)，因此體積衰減系數(shù)不高。此外，原材料將繼續(xù)出現(xiàn)晶格常數(shù)，這將導(dǎo)致快速電池體積衰減系數(shù)。因此，應(yīng)用成本很高。

3.鎳錳酸鋰

由于錳在蓄電池充放電循環(huán)系統(tǒng)中不出現(xiàn)價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變，具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的用途，而高電壓可以出現(xiàn)較高的動(dòng)能，但也新增了金屬電極與電解質(zhì)溶液之間的不良反應(yīng)，導(dǎo)致熱阻較差。

4.磷酸鐵鋰

磷酸鋰離子電池原料生產(chǎn)工藝優(yōu)良，成本低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在電池充電周期的整個(gè)過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生很大變化。

然而，其發(fā)展趨勢(shì)也存在一些缺陷：（1）電子器件電導(dǎo)率低，鋰離子電池?zé)釘U(kuò)散系數(shù)低，限制了其充電大電流蓄電池的能力；（2）在高溫煅燒過(guò)程中易將化合物轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，導(dǎo)致可充電電池短路故障；（3）磷酸鋰離子電池視密度低，商用商用商用商用產(chǎn)品振動(dòng)密度僅為1.0gcm-3，體積比低。

5.三元材料(li-ni-co-mn-o)

近年來(lái)，由于鎳、鈷、錳的比例不同，可以拓寬三元電池的正極材料，因此不同類(lèi)型的原料有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

三元材料的三要素責(zé)任：

1、ni：鎳含量新增，充放電比增大。但是，由于Li、Ni和Ni2與Ni2相似，過(guò)多的Ni2與Li相移，導(dǎo)致Li和Ni的混合，鋰層中Ni陽(yáng)離子越多，去除和插入Li-離子電池的難度越大，光催化性能越差。

2、co：co能減少原料中正離子混合和占位損傷，使原料的片狀結(jié)構(gòu)越來(lái)越穩(wěn)定，降低特性阻抗值，提高電導(dǎo)率，改善循環(huán)系統(tǒng)的特性和時(shí)間特性；

3、mn：mn在原材料中維持4種，可以提高原材料的穩(wěn)定性和安全性。但錳含量過(guò)高，原料很容易轉(zhuǎn)化為尖晶石結(jié)構(gòu)，從而破壞原有的板層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致原料體積減少，循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

鎳鈷錳三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類(lèi)材料的優(yōu)點(diǎn)，形成了LiCoO2/LiNiO2/LiMnO2三相的共熔體系，且其綜合性能優(yōu)于任一的單組合化合物，存在明顯的三元協(xié)同效應(yīng)。。三元材料具有比容量大、成本低、環(huán)保、耐熱性高、安全系數(shù)好等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著三元材料的技術(shù)改進(jìn)和新能源汽車(chē)的迅速發(fā)展，它在電力鋰離子電池行業(yè)占有重要的市場(chǎng)份額，而且在消費(fèi)者鋰離子銷(xiāo)售市場(chǎng)也開(kāi)始逐步取代鈷酸鋰。