我想问一下如何理解锂离子电池的工作原理,比如在石墨中的是锂离子还是锂原子,正极是锂离子得电子还是基体材料得电子?如何理解正极材料是锂盐?
锂离子电池的结构如图所示,一般由正极、负极和高分子隔膜构成。
锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径,目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物,这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物,其电解质一般采用溶解有锂盐的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂和有机电解液三部分组成。
锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。因此,在充放电循环时,Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应,Li+便在正负极之间来回移动,所以,人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池 ”。
供参考。