锂离子电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂离子电池。电池组装完成后电池即有电压,不需充电.这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。
后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂离子电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。
锂离子电池是锂离子电池发展而来。正极重要成分为LiCoO2,负极重要为C。
充电时正极反应:LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi++?xe-
负极反应:C+xLi++xe-?→CLix
电池总反应:LiCoO2+C→Li1-xCoO2+CLix放电时发生上述反应的逆反应。
当对电池进行充电时,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。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),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。