1980年,古迪的夫發(fā)明了鈷酸鋰材料,這種材料的結(jié)構(gòu)可以使鋰離子在其中快速移動(dòng)。以下圖示說(shuō)明鋰電池的工作原理:
鋰離子電池的反應(yīng)式C6+LiCoO2LixC6+Li1-xCoO2(x<1)
放電時(shí)
充電時(shí)
鋰離子電池工作原理
鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中,Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí),Li+從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于負(fù)鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),正極的含鋰化合物有鋰離子脫出,鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。負(fù)極的碳材料呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過(guò)程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。