鋰離子電池概述ppt課件(已修改)
2025-01-27 15:41 本頁面
【正文】 第五章 鋰離子電池概述 前言 鋰離子電池的工作原理 鋰離子電池電極材料概述 鋰離子電池的特性 鋰離子電池的發(fā)展趨勢 前言 ? 鋰在已知金屬中原子量最小，標(biāo)準(zhǔn)電極電位最負(fù)，與適當(dāng)?shù)恼龢O材料匹配可構(gòu)成高能電池。 20世紀(jì) 60年代開始鋰電池的研究受到重視。 70年代 Li/MnO2和 Li/CFx等鋰原電池實(shí)現(xiàn)了商品化，與傳統(tǒng)的原電池相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，成為新一代高能電池。 ? 鋰二次電池的研究始于 20世紀(jì) 60、 70年代，當(dāng)時(shí)主要集中在以金屬鋰及其合金為負(fù)極的鋰二次電池體系，正極采用的是過渡金屬硫化物和過渡金屬氧化物。如： Exxon公司的 Li/TiS2體系，但這些電池最終亦未能實(shí)現(xiàn)商品化，主要原因：充電時(shí)，由于鋰的不均勻沉積， 電極表面易形成鋰枝晶， 穿過隔膜使正極與負(fù)極短路， 以及金屬鋰較活潑，容易與電解液發(fā)生反應(yīng)，由此導(dǎo)致的電池性能衰減和安全性問題難于解決。 ? 80年代，人們開始探索用可儲(chǔ)鋰的載體材料替代金屬鋰作為負(fù)極，研究了過渡金屬氧化物和碳類材料；同時(shí)，開發(fā)了 LiCoO2等含鋰正極材料。 ? 經(jīng)過近二十年的探索，在 20世紀(jì) 80年代末、 90年代初誕生了以石墨化碳材料為負(fù)極，鋰與過渡金屬的復(fù)合氧化物為正極的鋰二次電池－－鋰離子電池，開創(chuàng)了鋰二次電池實(shí)用化的新時(shí)代。 鋰二次電池發(fā)展過程 體 系 Li/LE/TiS2 Li/SO2 ?1970s 負(fù) 極： 金屬鋰 鋰合金 電 解 質(zhì)： 液體有機(jī)電解質(zhì) 固體無機(jī)電解質(zhì) (Li3N) 過渡金屬氧化物(V2O V6O13) 正 極： 過渡金屬硫化物 (TiS MoS2) 液體正極 (SO2) ?1980s 聚合物正極； FeS2；硒化物 (NbSe3)； 聚合物電解質(zhì) Li/聚合物二次電池 Li/LE/MoS2 Li/LE/NbSe3 Li/LE/LiCoO2 Li/PE/V2O5,V6O13 增塑的聚合物電解質(zhì) LiCoO LiNiO2 錳的氧化物 Li的碳化物 (LiC12)(焦炭 ) Li/LE/MnO2 負(fù) 極： 正 極： 電 解 質(zhì)： 體 系： Li的嵌入物 (LiWO2) ?1990 ?1995 ?1998 負(fù)極： 新型合金 電解質(zhì)： 全固態(tài)聚合物電解質(zhì) 體系： 全固態(tài)鋰二次電池 注： LE 為 液 體 電 解 質(zhì)， PE 為 聚 合 物 電 解 質(zhì)。 ?1994 負(fù)極： 無定形碳 電解質(zhì)： PVDF凝膠電解質(zhì) 體系： 凝膠鋰離子電池 Li的碳化 (LiC6)(石墨 ) C/LE/LiCoO2 ； C/LE/LiMn2O4 負(fù)極： 正極： 電解質(zhì)： 體系： LiMn2O4 小結(jié) ?金屬鋰－－合金－－
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