锂离子电池的重要类型有哪几种?

2020-12-18      1164 次浏览

锂离子电池类型


随着社会的进步,人类要越来越多的能源。传统的化石能源不仅不能再生,而且过度使用还会加剧环境退化。虽然今天的电力结构基本上是基于化石燃料,但利用风能和太阳能等可再生能源的重要性已得到承认。但这些动态是不持续的,要能量储存,电池是理想的设备,储存电能的化学形式。特别是,二次电池被用于现代手机、手表甚至汽车。电池在几十年的发展中,性能逐步优化,这是高于能源是人们不断追求的目标。由于锂的比重很小(M=6.94g/mol),电极电位很低(标准电极电位-3.045V),是一种能量密度很高的金属。锂离子电池系统理论上可以达到最大的能量密度,因此它自然进入了研究人员的视野。


锂离子电池的重要类型:


锂离子电池分为锂一次电池(也称锂一次电池)和锂二次电池(锂充电电池),锂二次电池最早是由吉尔伯特n刘易斯在1912年提出的,引起了人们对生动金属电池的关注。锂离子电池是在锂二次电池的基础上发展起来的。一般的开发过程如图1所示。


Li-汇总电池(锂离子电池)Li-汇总电池是一种有机电解质在锂离子电池电池使用,由按钮或圆柱形,开路电压为3.5V,负载电压为2.8V,特定能量的200whwh/L/公斤和500年,常温下蓄电池寿命超过10年,在存储和放电气体排放的过程中,安全性能好。


(-)Li|LiClO4,PC+DMG|MnO2(+)


负反应:Li-e-→Li+


李积极回应:汇总+++e-→MnOOLi


电池反应:李+汇总→MnOOLi


根据上述反应,锂-MnO2放电锂阳极中的锂离子进入电解液溶液,正极二氧化锰电子还原成三价锰,在一起,锂离子进入二氧化锰晶格中形成二氧化锰(Li),即MnOOLi。这种电池重要用于低功率放电。它的能量比是铅酸电池的5到7倍。电池在储存和放电过程中,不释放气体,自放电小,电池内部压力不会因活性物质的分解而增大。中小容量电池适用于小型电子计算机、照相机和小型通信设备的电源供应。大容量电池适用于电池功率比高、使用时间长的场合。因此,它们可以作为特种领域的理想电源。


锂-socl2电池(锂一次电池)


锂-socl2电池是一种成熟的有机电解质电池。其开路电压可达3.6~3.7V,电压稳定,负载电压精度高,比能高。表1显示了一些常用的小电池系列活性物质的成本比较。可见,在常用电池中,li-socl2电池的成本最低。


锂-socl2电池的电化学表达式为:(-)Li|lialcl4-socl2|C(+)


电解液为LiAlCl4的SOCl2溶液。SOCl2是电解液的溶剂,是正活性物质。电池反应:


4li+2socl-4+S+liclSO2


排放产物的二氧化硫部分溶解在SOCl2中,大量的硫被分离并沉积在正炭黑中,不允许LiCl。


电池负极锂与SOCl2的反应如下


Li:8+3socl2和licl6+Li2S2O4+S2Cl2


由于产物LiCl构成了一层精细的保护膜,阻止了反应的发生,并且由于它仍然是一层允许离子通过的固体电解质膜,所以锂电极的正常阳极溶解不受阻碍。


但是SOCl2电池有两个突出的问题,即电压滞后和安全问题。电压滞后是由于氯化锂,涵盖锂阳极薄膜,造成电压滞后,防止电池放电本身。另外,储存时间越长,储存温度越高,薄膜越厚,滞后越明显。


SOCl2电池短路时,会引起Li和S的热反应:


Li+2s到Li2S


在145度时,硫化氢与SOCl2发生剧烈反应,引起爆炸。


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