講解鋰電池與鋰金屬電池的工作原理

鋰電池的工作原理

鋰電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，惟有鋰離子，這就是鋰電池。鋰電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為搖椅電池。

當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。

一般鋰電池充電電流設定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時電池發熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因為電池內部的電化學反應要時間。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會出現泡沫，反而不滿。

鋰金屬電池工作原理

金屬鋰電池跟一般干電池的原理相同，它是用金屬鋰作為電極，通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來出現電能的，用完就廢了，不能充電。

鋰金屬電池技術是一項工程沖破，它將大大改善電池性能，加強電池的電量持久力，大幅改觀電力存儲的經濟效益，促使消費類電子產品的升級轉型，對人類生活具有重大意義。

鋰金屬電池是指利用金屬鋰作為負極的電池，與其相搭配的正極材料可以是氧氣、單質硫、金屬氧化物等物質。鋰金屬電池（LMBs）是最有希望的下一代高能量密度存儲設備之一，能夠滿足新興行業的嚴格要求。然而，筆直使用金屬鋰可能帶來安全問題、較差的倍率和循環性能，甚至負極材料在電池內部的粉碎。

金屬鋰電池和鋰電池的差別是金屬鋰電池是一次性電池，鋰電池是可充電循環電池！金屬鋰電池跟一般干電池的原理相同，它是用金屬鋰作為電極，通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來出現電能的，用完就廢了，不能充電；鋰電池一般用鈷酸鋰做正極，碳做負極，中間填充電解液以形成離子游離的通道，用隔膜來分離正負極戒備短路。

金屬鋰的性能非常的活潑，還原性也較強，它在沉積的過程中存在的一種致密度就顯得非常緊要，這種物質可以很好的減少金屬鋰與電解液的一些接觸面積，同時也能夠避開一些副用途的發生，從而促使循環壽命的上升。

金屬鋰的理論比容量為3860mAh/g，本身又具有最佳的導電性，因此是一種理想的鋰電池負極材料，然而金屬鋰負極在使用過程中面對著金屬鋰枝晶和死鋰等問題，不僅嚴重影響金屬鋰電池的循環性能，還會造成嚴重的安全隱患。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除