锂离子电池

锂离子电池原理与关键技术锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望锂元素的物理、化学性质锂离子的英文为Lithium,化学符号Li,其处于元素周期表的S区，碱金属；为第一周期元素。锂的熔点、硬度高于其他碱金属，其导电性则较弱。锂与空气反应4Li+O22Li+O2锂与水反应2Li+2H2O锂与卤素反应2Li+F22Li+Cl22Li+Br22Li+I2锂与硫酸反应2Li+H2SO4锂的某些化学反应2Li2OLi2O22LiOH+H22LiF2LiCl2LiBr2LiI2Li++SO42-+H2锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。锂离子工作原理图目前市场上的锂离子电池主要有三种类型，即纽扣式、方形和圆柱形。锂离子电池在结构上主要有五大块：正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。锂离子电池的结构主要分卷绕式和层叠式两大类。具有代表性的圆柱形锂离子电池构造图锂离子电池的基本组成正极材料（LiCoO2、LiMn2O4）负极材料（碳基负极材料）电解质（LiPF6）隔膜（PE）黏结剂（CMC、SBR、PVDF/NMP溶剂体系）锂离子电池生产流程图锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望正极材料按材料种类可分为无机材料、复合材料、聚合物材料三种。具有代表性的无机材料是LiCoO2。正极材料的制备方法溶剂热法合成高温反应法溶胶-凝胶法低温固相反应法电化学合成法机械化学活化法不同制备方法合成LiMn2O4的循环性能图杉杉技术人员进行正极材料颗粒分析锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望负极材料是锂离子电池的主要组成部分，负极材料性能的好坏直接影响到锂电池的性能。高能便携电源的需求激增，加大了对锂离子小电池的需求，高容量、有着可靠循环性的负极材料成为人们研究的重点。大容量动力电池的的应用，加大了对电池材料，尤其是高性能负极材料的需求。负极材料的重要性1.插锂时的氧化还原电位应尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输出电压高。2.锂能够尽可能多地在主体材料中可逆地脱嵌，比容量值大。3.在锂的脱嵌过程中，主体结构没有或很少发生变化，以确保好的循环性能。4.氧化还原电位随插锂数目x的变化应尽可能少，这样电池的电压不会发生显著变化，可以保持较平稳的充放电。5.插入化合物应有较好的电子电导率和离子电导率，这样可以减少极化并能进行大电池充放电。6.具有良好的表面结构，能够与液体电解质形成良好的SEI膜。7.锂离子在主体材料中有较大的扩散系数，便于快速充放电。8.价格便宜，资源丰富，对环境无污染等。负极材料的特点作为负极材料应满足以下要求：锂电池负极材料碳负极材料锡基负极材料含锂过渡金属氮化物负极材料合金类负极材料纳米级负极材料纳米氧化物材料石墨类碳材料无定形碳材料天然石墨人工石墨改性石墨软碳硬碳碳负极材料目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。石墨的典型充放电曲线图(a)第一次充放电曲线(b)第二次充放电曲线中间相碳微球的结构模型聚合法制备中间相碳微球的工艺流程煤焦油加热搅拌聚合物洗涤分离MCMB软碳和硬碳的结构模型碳负极材料的改进方法：A：表面处理（表面氧化，表面卤化，碳包覆）C：机械研磨或其他B：引入一些金属或非金属元素进行掺杂锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望锂离子电池电解液液体电解质固体电解质溶盐（E1A1CL4或Me）电解质无机液体电解质有机液体电解质无机固体电解质有机固体电解质纯固体聚合物电解质凝胶聚合物电解质一般来说，现在用的电解液都是LiPF6为溶质，溶剂有很多种EC(碳酸乙烯酯）,DMC（碳酸二甲酯）,DEC（碳酸二乙酯）,EMC（碳酸甲乙酯）等。锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望研究方法简介锂离子扩散红外光谱研究电化学阻抗技术拉曼光谱研究热力学函数与电池电动势X射线及其基本性质锂元素的物理、化学性质锂离子电池的工作原理与组装技术正极材料负极材料电解质电极材料研究方法锂离子电池应用与展望锂离子电池应用：1.电子产品方面的应用2.交通工具方面的应用3.在国防军事方面的应用4.在航空航天方面的应用5.在储能方面的应用6.在其他方面的应用电子产品交通工具交通工具交通工具展望低成本高性能大功率高安全、绿环境锂离子电池会是市场前景最好，发展最快的二次电池，将取代其他铅酸，Ni/MH电池，继续扩大其市场领域。锂离子电池已经创造了辉煌，而未来必将有更大的辉煌