锂离子电池材料013411153讲义.pptVIP

锂离子电池材料 1.手机开机充电和关机充电哪一种对手机好？ 2.电池用尽了充电还是剩一点再充好？ 3.充电打电话有什么坏处？ 4.手机下载电池医生软件有什么用？ 5.手机经常开关机好吗？ 1.原理 简单的说，锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子 的化合物作为正负极构成的二次电池 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，达到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。充电时： LiCoO2→ XLi++Li1-xCoO2+Xe 　　XLi ++Xe + C6 →LixC6 放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出， 又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。 XLi++Li1-xCoO2+Xe → LiCoO2 LixC6→XLi+ +Xe +C6 优点 缺点 锂离子电池的发展 2.正极材料 正极材料是制造锂离子电池的关键材料之一，它的性能和价格直接影响到锂离子电池的性能和价格。 3.负极材料 锂离子电池负极材料主要是作为储锂的主体，在充放电过成中实现锂离子的嵌入与脱嵌。 负极材料分类比较 锂电池用负极材料 thanks 姓名： 学号： 由WL?提供 wl163.com 目录 1原理及发展2正极材料3负极材料 锂离子电池 优点 输出电压高 比能量高 安全，循环性好 自放电率小 快速充放电 充电效率高 无环境污染，绿色电池 锂离子电池 缺点 成本高 过充 与普通电池相容性差 C//电解质//LiFePO4 实用型LiFePO4 2002 我国生产出锂离子电池 纳米氧化物负极 2000 新型合金 1998 我国企业开始正式研制 橄榄石型LiFePO4 锡的氧化物 1997 日本开始锂离子电池的大规模投产 氧化镍锂 1995 无定形碳 1994 C/Le/LiCoO2 C/LE/LiMn2O4 尖晶石氧化锰锂 (LiMn2O4) Li的碳化物 (LiC12) (石墨) 1990 Li/LE/LiCoO2 放过电的正极 (LiCoO2、LiNiO2) 锰的氧化物 (LixMn2O4) Li的嵌入物 (LiWO2) Li的碳化物 (LiC12) (焦炭) 20世纪80年代 正极 负极 体系 电池组成的发展 年份 -20 ～55 N/A -20 ～55 高温不稳定 ＞ 50快速衰减 -20～75 适用温度(℃) 尚好 差 差 良好 良好 好 安全性能 钴、镍有毒 镍有毒 钴有放射性 无毒 无毒 无毒 环保性 贫乏 丰富 贫乏 丰富 丰富 非常丰富 过渡金属 ＞800 差 ＞300 差 ＞500 ＞2000 循环性（次） 3.0-4.5 2.5-4.1 3.6 3.4-4.3 3.8-3.9 3.2-3.7 电压（V） 155-165 190-210 135-140 200 100-120 130-140 实际能量密度（mAh/g） 278 274 274 286 148 170 理论能量密度（mAh/g） LiNiCoMnO2 LiNiO2 LiCoO2 LiMnO2 LiMn2O4 LiFePO4 材料主成分 镍钴锰三元材料 镍酸锂 钴酸锂 锰酸锂 磷酸铁锂 常见正极材料及其性能比较 碳材料 非碳材料 石墨 非石墨 天然石墨 人工石墨 软碳 硬碳 金属氧化物 金属间化合物 其他 过渡金属氧化物 锡基氧化物 金属氮化物等 锡基、锑基等