【正文】 pon cycling. Chem. Mater (2021). 13, 23802386. [5]Kang, S. H. et al. Effect of ballmilling Chem. Mater. (2021).13, 17581764. [6] Huang, H., Yin, . amp。鋰離子電池將會(huì)是繼鎳鎘、鎳氫電池之后，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，市場(chǎng)前景最好、發(fā)展最快的一種二次電池。目前該領(lǐng)域的進(jìn)展已引起化學(xué)電源界和產(chǎn)業(yè)界的極大興趣。鋰離子電池的研究是一類不斷更新的電池體系，物理學(xué)和化學(xué)的很多新的研究成果會(huì)對(duì)鋰離子電池產(chǎn)生重大影響，比如納米固體電極，有可能使鋰離子電池有更高的能量密度和功率密度，從而大大增加鋰離子電池的應(yīng)用范圍。 充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生不可逆變化是獲得比容量高，循環(huán)壽命長(zhǎng)的鋰離子電池的關(guān) 鍵。這可能是將來(lái)待開(kāi)發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 地下采油的溫度高，而一般的電池 是不可能做到的。為了儲(chǔ)存能量，也就需要采用蓄電池。 一般手表使用原電池為動(dòng)力，但是由于地球環(huán)境的惡化，人們?cè)絹?lái)越傾向于綠色能源，因此產(chǎn)生了以太陽(yáng)能為動(dòng)力的手 表。 應(yīng)急儲(chǔ)備電源主要用于醫(yī)院、地鐵、通訊等重大公共設(shè)施，以防止以外事故發(fā)生時(shí)能夠提供照明、通訊、通風(fēng)，確保人員和系統(tǒng)的安全。 動(dòng)力負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要用來(lái) 調(diào)節(jié)電力供應(yīng)，起到抑峰填谷的作用。有關(guān)采用聚合物鋰離子電池作為動(dòng)力的大型醫(yī)療裝置如電動(dòng)輪椅等，在這里不再進(jìn)行敘述。 德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 14 醫(yī)療 在醫(yī)療方面應(yīng)用電池的領(lǐng)域比較多，這些領(lǐng)域均有可能采用聚合物鋰離子電池。 對(duì)于部隊(duì)而言，不能僅僅依靠小、薄的商用電池作為動(dòng)力，特別是前線部隊(duì)，由于 能利用的交通工具有限，主要依靠攜帶的能源和電池作為動(dòng)力，這樣能量密度的高低將是前線部隊(duì)作戰(zhàn)力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。但是由于 Cd 的毒性和能量密度限制，將逐步采用聚合物鋰離子電池進(jìn)行代替。 圖 41 人造衛(wèi)星 目前的研究表明，聚合物鋰離子電池不僅可以滿足低軌道和地球同步軌道衛(wèi)星的耐輻射要求，還可以滿足震動(dòng)更要求，完全可以作為衛(wèi)星的動(dòng)力源 。一些大型的聚合物鋰離子電池正在研究，將用于空間返航探索。當(dāng)航天器位于陰暗面時(shí)，太陽(yáng)能電池也就不能正常工作了，需要供電 的 普通鋰離子電池主要 可行性 是從 性能成本進(jìn)行考慮，用于航天領(lǐng)域的鋰離子電池必須有可靠性高 、 低溫性能好 、 超長(zhǎng)的循環(huán)壽命能量密度高和體積小。這樣電動(dòng)自行車輕快、便捷、安全、價(jià)廉，受到越來(lái)越多的歡迎，且其品牌、規(guī)格、花色也越來(lái)越多，具有廣闊的前景。 采用鉛酸蓄電池作為動(dòng)力，電池本身就有十幾公斤，甚至二十多公斤。我國(guó)的自行車擁有量很大，如果將電動(dòng)自行車的時(shí)速限制在 15kg 或 20～ 25kg 以內(nèi)，在行車安全方面不存在問(wèn)題。顯 然這是不現(xiàn)實(shí)的，應(yīng)依靠其他方法來(lái)解決。以 “ 科技 ?潮流 ?新生活 ” 為主題的第七屆中國(guó) (廣州 )國(guó)際汽車展覽會(huì)即倡導(dǎo)技術(shù)安全、節(jié)能環(huán)保的潮流新生活。 很多專家認(rèn)為，鋰電汽車是我國(guó)在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中難得的一次歷史機(jī)遇，動(dòng)力鋰 離子電池就如同今天的石油一樣具有重要戰(zhàn)略意義，是保證我國(guó)能源安全的戰(zhàn)略措施，其核心技術(shù)鏈條 動(dòng)力鋰電產(chǎn)業(yè)化，將使中國(guó)有可能據(jù)此在全球汽車業(yè)第三次技術(shù)革命中走到世界前列，帶來(lái)一場(chǎng) “ 能源革命 ” 和 “ 產(chǎn)業(yè)革命 ” 。中美首腦于 2021年 11 月 17 日簽署的聯(lián)合聲明進(jìn)一步推動(dòng)了鋰電汽車大力發(fā)展。 世界能源危機(jī)引發(fā)的新一輪金融風(fēng)暴，促使各國(guó)紛紛尋求能源安全戰(zhàn)略措施。 現(xiàn)代汽車 現(xiàn)代汽車和傳統(tǒng)汽車的發(fā)展方向明顯有所不同。大容量電池主要用于大型機(jī)械，小型電池則用于常見(jiàn)的電子元件。聚合物鋰離子電池與傳統(tǒng)的充放電電池相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此從其 1995 年誕生以來(lái)發(fā)展非常迅速，向多行業(yè)進(jìn)行 “滲透 ”，同時(shí)其利潤(rùn)也非?？捎^。 目前，許多廠家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出采用聚合物理離子電池作為電源的 MP3 、 MP4以及專用的充電器，這樣一方面降低了使用成本，另一方面延長(zhǎng)了電子產(chǎn)品的使用壽命。因此聚合物鋰離子電池在筆記本方面具有廣闊的市場(chǎng)和商業(yè)價(jià)值。然而，就我國(guó)的生產(chǎn)而言，主要還是采用軟包裝鋰離子電池，而不是所謂的 “聚合物理離子電 ”。我國(guó)大陸的手機(jī)用戶截止到 2021年 1 月底已經(jīng)達(dá)到了 億戶，手機(jī)普及率達(dá)到了每 100 人 部，穩(wěn)居全球第一。 例如，我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量 2021 年達(dá)到 億部， 2021 年 達(dá)到 億部， 2021 年達(dá)到 億部；其出口也非?？捎^， 2021年出口 億部， 2021 年出口 億部， 2021 年出口 億部，預(yù)計(jì) 2021 年出口 億部。 自聚合物鋰離子電池 商品化以來(lái)其發(fā)展速度。同時(shí)研究目標(biāo)市場(chǎng)國(guó)家的相關(guān)政策，考慮在海外建立制造基地。同時(shí)，可能遭受國(guó)外反傾銷訴訟，導(dǎo)致產(chǎn)品被加征高額反傾銷稅，失去自我提高價(jià)格的權(quán)利。 (4)拓展、規(guī)范出口市場(chǎng)，規(guī)避貿(mào)易摩擦 認(rèn)真研究國(guó)際市場(chǎng)需求，對(duì)出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，減少價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品的出口，開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)。加快 聚合物鋰離子電池企業(yè)的技術(shù)改造，采用 先進(jìn)的工藝設(shè)備，有效控制生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。通過(guò)協(xié)會(huì)的橋梁與紐帶作用，大力為企業(yè)創(chuàng)造溝通與交流的平臺(tái)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力。 (2)聚合物鋰離子電池 發(fā)展重點(diǎn) 雖然 聚合物鋰離子電池 技術(shù)在不斷進(jìn)步，但其比功率、循環(huán)壽命等問(wèn)題仍是產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)研究的課題。賦稅過(guò)重也削弱了大型企業(yè)加大環(huán)保治理的能力。沒(méi)有經(jīng)營(yíng)許可證也在進(jìn)行再生鉛生產(chǎn)，治理整頓治標(biāo)不治本，一度關(guān)閉的 “小煉鉛 ”風(fēng)聲一過(guò)，死灰復(fù)燃。企業(yè)技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保設(shè)備齊全的企 業(yè)經(jīng)營(yíng)效益敵不過(guò)技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn) “小煉鉛 ”。同時(shí)出臺(tái)政策鼓勵(lì)、扶持大型蓄電池生產(chǎn)廠家進(jìn)行廢舊電池回收利用。我國(guó)沒(méi)有一部廢舊 聚合物鋰離子電池 回收管理的法定規(guī)范，全國(guó)未建立一家專業(yè)性廢舊 聚合物鋰離子電池 回收公司，無(wú)一家專業(yè)再生鉛企業(yè)或蓄電池企業(yè)建立了全國(guó)性回收網(wǎng)絡(luò)和地區(qū)性回收網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)回收工作處于分散經(jīng)營(yíng)的無(wú)序狀態(tài)，廢 聚合物鋰離子電池 的回收率不高。另外，國(guó)家沒(méi)有指定保護(hù)大、中型蓄電池廠家的政策，且當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門也屬于對(duì)小型蓄電池廠家的管理，只重視對(duì)大中型企業(yè)的監(jiān)管，致使大中型企業(yè)排污費(fèi)、監(jiān)測(cè)費(fèi)、 “三同時(shí) ”評(píng)價(jià)費(fèi)等等負(fù)擔(dān)沉重。與環(huán)保相關(guān)的法律還存在許多不完善和不盡如人意的地方。生產(chǎn)許可證制度沒(méi)有嚴(yán)把清潔生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)這一關(guān)口。 聚合物鋰離子電池 產(chǎn)業(yè)環(huán)?，F(xiàn)狀及存在的問(wèn)題 經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)與發(fā)展，我國(guó) 聚合物鋰離子電池 行業(yè)已基本形成體系并呈快速發(fā)展趨勢(shì)，環(huán)保問(wèn)題也取得了突破性進(jìn)展，目前，各大、中型 聚合物鋰離子電池 廠家不斷加大技術(shù)改造力度，更新工藝設(shè)備，從技術(shù)上消除或減少污染物對(duì)環(huán)境的影響，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境不斷改善，多數(shù)大、中型生產(chǎn)企業(yè)做到了清潔生產(chǎn)，有一部分通過(guò)了國(guó)家環(huán)境體系認(rèn)證。每隔 3～ 6 個(gè)月，檢查一次是否要補(bǔ)充電。但應(yīng)該每隔 3～4 個(gè)月左右，對(duì)鋰電池進(jìn)行 1～ 2 次完全的充滿電（正常充電時(shí)間）和放完電。 正常使用中應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始充電 經(jīng)常可以見(jiàn)到這種說(shuō)法，因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電，其實(shí)鋰電池的壽命與這無(wú)關(guān)。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理 由。也就是說(shuō)，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過(guò) 12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電（充電器顯示充滿即可）。所以這種說(shuō)法，可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。 對(duì)于鋰電池的 “激活 ”問(wèn)題，眾多的說(shuō)法是：充電時(shí)間一定要超過(guò) 12 小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。 聚合物鋰離子電池 正確使用 (1)注意事項(xiàng) 避免在嚴(yán)酷條件下使用，如：高溫、高濕度、夏日陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬等，避免將電池投入火中； 拆電池時(shí)，應(yīng)確保用電器具處于電源關(guān)閉狀態(tài)；使用溫度應(yīng)保持在－ 20~50℃之間； 避免將電池長(zhǎng)時(shí)間 “存放 ”在停止使用的用電器具中； (2)鋰離子電池的使用 如何為新電池充電 , 在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。 電池 作為備用電源、大型儲(chǔ)備電源的核 心部件，其生產(chǎn)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。 近年來(lái)， 聚合物鋰離子電池 技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)品日臻成熟。 聚合物鋰離子電池的研究現(xiàn)狀 7 第三章 聚合物鋰離子電池 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 電池工業(yè)是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的一個(gè)新熱點(diǎn)，2021 年，美國(guó)十大科技計(jì)劃中有兩項(xiàng)為電池項(xiàng)目， 聚合物鋰離子電池 行業(yè)銷售總額的三分之一，與電力、交通、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，在運(yùn)輸工具和大型不間斷供電電源系統(tǒng)中處于控制地位，是社會(huì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和人類生活中不可或缺的產(chǎn)品。當(dāng)然，負(fù)極材料的導(dǎo)電性、比表面積也是要考慮的因素。自鋰離子電池的商品化以來(lái)，研究的負(fù)極材料有以下幾種：石墨化碳材料、無(wú)定形碳材料、氧化物、硅基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。但是，它們無(wú)法解決鋰離子電池的安全性，這才誕生了以碳材料為負(fù)極的鋰離子電池。另外還出現(xiàn)了一些新型的正極材料，如 LiFePO4正極材料和導(dǎo)電聚合物正極料。一方面過(guò)渡金屬存在混合價(jià)態(tài)，電子導(dǎo)電性比較理想，另一方面不易發(fā)生歧化反應(yīng)。同時(shí)，聚 合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命（超過(guò) 500 次）與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。因此，在未來(lái) 2～ 3 年內(nèi)，聚合物鋰電池取代鋰離子電池市場(chǎng)的份額將達(dá) 50%?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì) ,與液態(tài)鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn)，也不會(huì)產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問(wèn)題， 因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而可以提高整個(gè)電池的比容量；聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料，其質(zhì)量比能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰離子電池提高 50%以上。 (2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池 即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑，從而提高離子電導(dǎo)率，使電池可在常溫下使用。 目前使用的聚合物鋰離子電池的原理和充放電過(guò)程中進(jìn)行的電化學(xué)反應(yīng)，除了電解質(zhì)采用凝膠型聚合物電解質(zhì)外，實(shí)際上與液態(tài)鋰離 子電池基本上一樣。 聚合物鋰離子電池在 1994 年誕生，當(dāng)時(shí)是采用凝膠型聚合物電解質(zhì)，其原理和概念是原 Bellcore[3]公司提出的。 1985年發(fā)現(xiàn)碳材料可以作為鋰充電電池的負(fù)極材料，發(fā)明了鋰離子電池， 1986 年完成了鋰離子電池的原形設(shè)計(jì)。在 20 世紀(jì) 80 年代末以前，人們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。20 世紀(jì) 60～ 70 年代發(fā)生的石油危機(jī)迫使人們?nèi)ふ倚碌哪茉础?聚合物鋰離子電池是指其中的 Li+嵌入和脫出正極材料的一種可 重 放電的高能電池。聚合物鋰離子電池的研究現(xiàn)狀 I 目錄 摘要 .............................................................................................................................................................. 1 第一章 聚合物鋰離子電池發(fā)展史 ................................................................................... 2 第二章 聚合物鋰離子電池的概述 ................................................................................... 3