鋰離子電池簡介課件

1、 鋰離子電池簡介 張 勇 工作原理主要結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)研究進(jìn)展 目目 錄錄 工作原理工作原理鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。以碳素材料為負(fù)極，含鋰的化合物為正極。鋰離子電池的充電放充電放電電過程，就是鋰離子的嵌入嵌入和脫嵌脫嵌過程。以以LiCoO2為正極材料的鋰為正極材料的鋰離子離子電池電池充電 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)正極材料的要求正極材料的要求1.1.具有較高的氧化還原電位2.2.可利用容量高3.3. 充放電過程中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定4.4.氧化還原電位變化小5.5.化學(xué)穩(wěn)定性好6.6.較高的電子和離子導(dǎo)電率7.7.價(jià)格便宜，對環(huán)境無污染類別安全 性能比容量mAh/g循環(huán)壽命/次電壓 平臺

2、材料成本所占成本比重適合領(lǐng)域鈷酸鋰差 1455003.6高40%中小型移動(dòng)電池錳酸鋰較好105 5003.7低25%對體積不敏感的中型動(dòng)力電池三元素較好160 8003.6較高33%中小型動(dòng)力電池磷酸鐵鋰很好 150 15003.2低廉25%對體積不敏感的大型動(dòng)力電源幾種正極材料應(yīng)用優(yōu)劣勢比較幾種正極材料應(yīng)用優(yōu)劣勢比較目前，磷酸鐵鋰材料最適合制作大型動(dòng)力電池負(fù)極材料負(fù)極材料大多數(shù)鋰離子電池均采用碳材料作為負(fù)極負(fù)極材料的要求負(fù)極材料的要求1.1. 較低的氧化還原電位較低的氧化還原電位2.2. 嵌鋰量大，容量高嵌鋰量大，容量高3.3. 充放電過程中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氧化還原電位變化小充放電過程中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)

3、定、氧化還原電位變化小4.4. 穩(wěn)定性好，與電解質(zhì)反應(yīng)小穩(wěn)定性好，與電解質(zhì)反應(yīng)小5.5. 良好的表面結(jié)構(gòu)，形成良好的良好的表面結(jié)構(gòu)，形成良好的SEISEI膜膜6.6. 較高的電子和離子導(dǎo)電率，大電流充放電性能好較高的電子和離子導(dǎo)電率，大電流充放電性能好7.7. 價(jià)格便宜，對環(huán)境無污染價(jià)格便宜，對環(huán)境無污染金屬鋰負(fù)極金屬鋰負(fù)極由于金屬鋰的理論容量高達(dá)3860 mAh g-1，但在溶解沉積的過程中生成枝晶充電前充電后碳負(fù)極材料碳負(fù)極材料碳材料是目前最為理想的鋰離子電池負(fù)極材料，嵌鋰碳材料可用LixC6表示，且當(dāng)X=1時(shí)達(dá)到最高的理論嵌鋰量，理論比容量為372 mAh/g。石墨碳微球電解液電解液 有

4、機(jī)溶劑： 乙烯碳酸酯（EC） 丙烯碳酸酯（PC） 碳酸二甲酯（DMC） 碳酸二乙酯（DEC） 電解質(zhì) （鋰鹽）： LiPF6 常用 LiClO4 不安全 LiAsF6 有毒 LiBF4 電導(dǎo)率低 SEISEI膜膜固體電解質(zhì)界面膜固體電解質(zhì)界面膜(solid(solid electrolyteelectrolyte interface)interface) 簡稱簡稱SEISEI膜膜鋰離子電池主要特點(diǎn)鋰離子電池主要特點(diǎn)1）電壓高2）比能量大3）循環(huán)壽命4）安全性能好5）自放電小6）可快速充放電 7）工作溫度范圍高 8）無記憶效應(yīng)鋰離子電池研究進(jìn)展鋰離子電池研究進(jìn)展用于鋰電用于鋰電池池的的石石墨金屬鋰混合負(fù)墨金